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 e-de-hugo-holland-le-mardi-13-octobre-2026-a-13h/
SUMMARY:Soutenance de thèse de Hugo Holland le Mardi 13 octobre 2026 à 13
 h
DESCRIPTION:\n\nEnglish version below.\n\nChers et chères collègues\,\nAp
 rès trois belles années à l’IAS\, j’ai le grand plaisir de vous inv
 iter à ma soutenance de thèse qui aura lieu Mardi 13 Octobre à 13h en s
 alle 123. Elle sera également retransmise en live sur YouTube: https://ww
 w.youtube.com/watch?v=n6XxOAYmVGk\nJ’ai mené ma thèse dans l’équipe
  Cosmologie sous la direction de Julien Grain\, je présenterai mes travau
 x en anglais devant un jury composé de Nabila Aghanim\, Yuko Urakawa\, Da
 vid Mulryne\, Karim Noui\, Lucas Santoni et Elisa Ferreira.\nPour conclure
  cet après-midi\, vous êtes chaleureusement conviés à un pot dans le h
 all !\nAu plaisir de vous y voir\,\nHugo\n\nTitre et résumé de la thèse
  :\nInflation multichamp : l’approche en univers séparés et un traite
 ment Hamiltonien\nCette thèse vise à développer le formalisme d'inflati
 on stochastique. Nous développons des outils pour étendre ce formalisme 
 dans deux directions. D'une part nous voulons adapter ce formalisme pour d
 es modèle d'inflation multichamps\, et d'autre part nous voulons inclure 
 une dimension non linéaire dans l'évolution du bruit.\nDans un première
  partie introductive\, nous présentons les bases de la cosmologie moderne
  et des modèles d'inflation. Nous allons plus loin que la simple descript
 ions de modèles basiques et nous présentons le traitement Hamiltonien de
  l'inflation\, ainsi que les formalismes d'inflation stochastique et de δ
 N stochastique. L'inflation stochastique est une théorie effective à gra
 nde échelle des perturbations cosmologiques\, et capture la dynamique non
  linéaire de ces perturbations de façon non perturbative. Ce formalisme 
 dépend d'une part sur l'approche en univers séparés dans laquelle l'uni
 vers est décrit comme un ensemble de régions indépendantes\, chacune d
 écrite par une métrique FLRW\, et d'autre part sur la transition quantiq
 ue-classique des fluctuations primordiales. Dans sa forme habituelle\, ce 
 formalisme ne prend en compte qu'une évolution linéaire pour le terme de
  bruit\, et ne se concentre que sur les modèles à un champ. Ce sont ces 
 deux conditions que nous voulons relaxer.\nNous présentons les trois arti
 cles écrits durant ce doctorat. Nous présentons d'abord les conditions d
 e validité de l'approche en univers séparés pour des modèles multicham
 ps\, et nous trouvons que les rayons de masses des champs en jeu jouent le
  même rôle que le rayon de Hubble dans la définition des grandes échel
 les. Nous regardons aussi les subtilités qui apparaissent lorsque l'on fi
 xe une jauge avec cette approche en univers séparés. Ensuite nous étend
 ons cette étude à des modèles multichamps où nous autorisons un coupla
 ge non minimal entre les champs et la gravité\, et nous trouvons que les 
 conditions ne se traduisent pas une à une entre les approches dites en Ei
 nstein frame ou Jordan frame. Ces deux premiers projets nous permettent d'
 adapter le formalisme d'inflation stochastique à des modèles d'inflation
  multichamps. Finalement\, nous étendons le formalisme Hamiltonien appliq
 ué à l'inflation au-delà de l'ordre dominant. Dans ce contexte\, nous d
 éfinissons des variables invariantes de jauge à grande échelle même au
  deuxième ordre en théorie des perturbations. D'une part nous construiso
 ns explicitement de telles variables\, et d'autre part nous prouvons leur 
 existence\, ainsi que l'existence de leur moment conjugué. Ce Hamiltonien
  au troisième ordre pourra éventuellement être utilisé pour introduire
  des effets non linéaires dans l'évolution du bruit en inflation stochas
 tique\, poussant l'étude de physique non linéaire en cosmologie primordi
 ale.\n\n____\n\n\nDear colleagues\,\nAfter three wonderful years at the IA
 S\, I have the great pleasure to invite you to my thesis defence\, which w
 ill take place on Tuesday\, 13 October at 1 p.m. in room 123. It will also
  be broadcast live on YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=n6XxOAYmVGk
 \nI conducted my thesis in the Cosmology team under the supervision of Jul
 ien Grain. I will present my work in English in front of a jury composed o
 f Nabila Aghanim\, Yuko Urakawa\, David Mulryne\, Karim Noui\, Lucas Santo
 ni and Elisa Ferreira..\nTo conclude the afternoon\, you are warmly invite
 d to a drinks reception in the hall!\nLooking forward to seeing you there\
 ,\nHugo\nTitle and abstract:\nMultifield inflation : separate universe app
 roach and Hamiltonian treatment\nThis thesis aims at further developing th
 e stochastic inflation formalism. We develop tools on the one hand to adap
 t this formalism to multifield models of inflation and on the other hand t
 o allow non linear evolution at the level of the noise.\nIn an introductor
 y part\, we present the fundamentals of cosmology and inflationary dynamic
 s. We also go beyond the usual simplistic descriptions and present a Hamil
 tonian description of multifield scenarios\, as well as an introduction to
  the Stochastic inflation and stochastic δN paradigms. The stochastic inf
 lation formalism is an effective theory at large scales of cosmological pe
 rturbations\, and aims at capturing non linear evolution of the large scal
 e modes in a non perturbative framework. This paradigm relies on the one h
 and on the separate universe approach\, where the universe is described as
  a collection of independent FLRW patches\, and on the other hand on the q
 uantum to classical transition of primordial fluctuations. In its most com
 mon development\, the noise terms that are introduced evolve linearly\, an
 d only a single scalar field is considered\, two conditions we wish to rel
 ax.\nWe present three articles that were written during this PhD. First we
  present the conditions one needs to verify in order to use the separate u
 niverse approach in non-linear sigma models\, and we find that the mass ra
 dii of all fields play the same role as the Hubble radius in the coarse gr
 aining procedures. We also study how to execute gauge fixing procedures in
  the separate universe approach. We then extend this study to multifield s
 cenarios with non minimal couplings between the matter fields and the grav
 itational field\, and find that the conditions do not match one-to-one bet
 ween the Einstein and Jordan frames. These two projects aimed at adapting 
 the stochastic formalism for multifield inflation models. Finally\, we ext
 end the Hamiltonian description of multifield inflation beyond the leading
  order\, and build variables that are gauge invariant at large scales at t
 he second order in perturbation theory. We on the one hand build explicitl
 y these variables\, and on the other hand prove their existence in the gen
 eral case\, as well as the existence of their conjugate momenta. This thir
 d order Hamiltonian can now be used in order to take into account non line
 arities in the noise term evolution of stochastic inflation\, thus pushing
  the study of non linear physics in primordial cosmology.\n\n\n
CATEGORIES:Soutenances
LOCATION:IAS\, Bât. 121 rue Jean Teillac\, Orsay\, 91400\, France
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