- Teoría cuántica de campos fuera del equilibrio para sistemas bosónicos
Los fenómenos que involucran gases cuánticos de bosones aparecen en diversas áreas de la física, desde la condensación de Bose-Einstein en sistemas de átomos fríos hasta las partículas bosónicas ultraligeras como candidatos para materia oscura en cosmología. Sin embargo, una descripción totalmente satisfactoria de estos sistemas que incluya interacciones de largo alcance a temperatura finita sigue siendo incompleta.
Usando un formalismo de teoría cuántica de campos fuera del equilibrio, junto con colaboradores he modelado sistemas bosónicos a temperatura finita, donde un condensado (fase coherente) coexiste con partículas térmicas (fase incoherente). Dentro de este marco es posible recuperar resultados de enfoques bien establecidos en física de átomos fríos, y además permite una generalización a interacciones de largo alcance.
Aplicaciones de este formalismo incluyen:
- Materia oscura bosónica ultraligera
- Condensados de Bose–Einstein dipolares
Una dirección importante de mi investigación actual es la implementación numérica y la simulación de las ecuaciones derivadas de este formalismo.
Herramientas fundamentales: Formalismo de Schwinger-Keldysh, diagramas de Feynman, Transformadas de Wigner, QFT perturbativa, Ecuación de Boltzmann
- Sector Gravitacional y cosmología en teorías con violación de Lorentz
La existencia de una dirección privilegiada en el universo parece estar fuertemente restringida y, de existir, correspondería a una cantidad muy pequeña. Sin embargo, a partir de estas pequeñas desviaciones de la homogeneidad y/o isotropía surgen efectos interesantes. En este contexto, he explorado dos posibilidades:
- Cosmología en presencia de backgrounds
Los campos de background en gravedad han sido propuestos como una fuente de violación explícita de difeomorfismos. En colaboración, hemos mostrado que bajo ciertas condiciones dichos backgrounds pueden impulsar una expansión acelerada del universo sin necesidad de energía oscura.
Herramientas fundamentales: Formalismo ADM, difeomorfismos, medidas cosmológicas
- Very Special Relativity
En este marco, la simetría fundamental de la naturaleza no es el grupo de Lorentz completo, sino un subgrupo, como SIM(2). Una consecuencia notable es la aparición natural de masas para los neutrinos sin necesidad de introducir partículas adicionales, lo cual resulta particularmente atractivo ante la ausencia de descubrimientos de nuevas partículas en los colisionadores. He explorado este esquema analizando la posibilidad de generación de masa para bosones de gauge, como el fotón, preservando la invariancia de gauge. Además, VSR ofrece un marco para estudiar un gravitón masivo con los mismos grados de libertad que el estándar, pero con una masa muy pequeña.
Herramientas fundamentales: Teorías de campo de Gauge , Gauges no-covariantes, QFT perturbativa