Interview de Dr Salomée Tschopp, gagnante du prix Vigener 2024 de la Faculté des sciences et de médecine. Elle raconte sa recherche, son intérêt pour le domaine de la physique quantique et ses projets futurs. 

Vous avez reçu le prix Vigener de la Faculté des sciences et de médecine pour votre thèse en physique théorique. Quelle recherche avez-vous menée pendant votre thèse ?

Mon domaine d’étude s’est porté sur la physique des fluides, en mécanique classique. L’idée est de comprendre et prédire des phénomènes divers allant de la forme que prend une interface liquide/gaz à l’évolution dans le temps d’un système de particules en suspension dans un liquide, que l’on nomme colloïde, et soumis à des perturbations (par ex. sous la forme d’un potentiel externe périodique). Le système peut être infini (sans bord) ou confiné. Dans mon cas, je me suis surtout intéressée à des systèmes en trois dimensions, mais il est bien sûr possible d’étudier des systèmes à deux ou même une seule dimension, ce qui n’est pas forcément plus simple.

Qu’est-ce qui vous a mené à vous intéresser à étudier la physique ?

Quand j’étais au collège, j’avais un enseignant de physique qui comparait souvent les mathématiques au solfège et la physique à la musique. Cette image a piqué ma curiosité et j’ai voulu en savoir plus en allant étudier à l’université.
Ce que j’aime le plus avec la recherche en physique théorique, ce sont les trésors de créativité qu’il faut déployer pour résoudre un problème donné. Comment traduire ma question en langage mathématique ? Comment implémenter numériquement mon équation pour la résoudre le plus précisément possible compte tenu de contraintes allant de la taille de la mémoire de mon ordinateur aux inconnues intrinsèques au problème, et donc aux approximations nécessaires, quand on traite un système avec grand nombre de particules ? Pour surmonter ces difficultés, il est ainsi impératif de combiner compréhension physique (quel est le potentiel d’interactions ?), géométrique (y a-t-il la présence de symétries ou non ?), mathématique (comment traiter les dérivées fonctionnelles ?) et savoir-faire informatique (comment appréhender la parallélisation ?), sans oublier la nécessité de bonnes performances linguistiques et esthétiques lors de présentations de résultats (par ex. pour écrire un article ou préparer un talk). La combinaison de ces différents domaines de compétence rend la cherche passionnante !

Vous avez récemment publié un article dans le journal of chemical physics sur votre recherche. Pouvez-vous nous en dire plus ?

On sait que théoriquement, il devrait être possible de déterminer la valeur de la viscosité d’un liquide à partir du potentiel d’interaction des particules qui le composent, mais la question de comment s’y prendre exactement reste ouverte. Notre dernière publication essaie d’y apporter une réponse à l’aide d’outils avancés de mécanique statistique classique en partie élaborés dans ma thèse.
La spécificité de cet article est qu’il permet pour la première fois de faire un pont entre deux domaines distincts de la physique, soit la Classical Density Functional Theory et la rhéologie expérimentale.

Et quels sont vos projets pour la suite ? Allez-vous continuer en recherche académique ?

Pour l’instant, je poursuis ma lancée avec un postdoc dans le même groupe de recherche que celui où j’ai fait mon doctorat.
Ma thèse a contribué à de multiples avancées dans notre communauté scientifique, en incluant les fonctions de corrélations à deux corps dans le domaine de la Classical Density Functional Theory.  Cependant, comme l’implémentation informatique de ses différentes méthodes est assez lourde et complexe, seule une infime partie de la communauté s’y risque pour le moment, alors que tous s’accordent à reconnaître leurs excellentes performances. L’un de mes prochains objectifs est donc de co-organiser un workshop/séminaire ici à l’université de Fribourg dans l’optique de faciliter la démocratisation de ces méthodes.