Research

Research Synopsis

My research focuses on the quantum dynamics of complex systems, with emphasis on quantum chaos, thermalization, the characterization of correlations in many-body systems, and the control of quantum dynamics. I have worked on the development of an approach that extends random matrix theory by incorporating system-specific information, allowing for the description of non-universal corrections in correlation functions and capturing signatures of operator growth and the Eigenstate Thermalization Hypothesis (ETH). I have also explored out-of-equilibrium dynamics in strongly correlated systems, including Hilbert space diffusion and avoided crossings in multi-band models under resonant driving.

In addition, I have studied the dynamics of trapped ions in dense media, modeling their evolution through stochastic formulations based on Langevin equations, to describe energy exchange and cooling processes induced by collisions with neutral atoms. I have also contributed to research on the coherent control of quantum states, particularly in the reconstruction of correlated electronic wave packets in helium via transient absorption spectroscopy with sub-femtosecond temporal resolution, as well as the formation of nondispersive wave packets in highly correlated atomic configurations. Overall, my work seeks to understand how collective phenomena and dynamical structures emerge in complex quantum systems, and how they can be characterized or controlled through advanced theoretical and experimental tools.

Sinopsis

Mi investigación se centra en la dinámica cuántica de sistemas complejos, con énfasis en el caos cuántico, la termalización, la caracterización de correlaciones en sistemas de muchos cuerpos y el control de la dinámica cuántica. He trabajado en el desarrollo de un enfoque que extiende la teoría de matrices aleatorias al incluir información específica del sistema, permitiendo describir correcciones no universales en funciones de correlación y capturar firmas del crecimiento de operadores y de la hipótesis de termalización de los autoestados (ETH). También he abordado la dinámica fuera del equilibrio en sistemas fuertemente correlacionados, incluyendo la difusión en el espacio de Hilbert y cruces evitados en modelos de bandas múltiples bajo conducción resonante.

Asimismo, he investigado la dinámica de iones atrapados en medios densos, modelando su evolución mediante formulaciones estocásticas basadas en ecuaciones de Langevin, con el fin de describir procesos de enfriamiento y transferencia de energía inducidos por colisiones con átomos neutros. También he participado en investigaciones sobre el control coherente de estados cuánticos, en particular en la reconstrucción de paquetes de onda electrónicos correlacionados en helio mediante espectroscopía transitoria de absorción con resolución temporal subfemtosegundo, así como en la formación de paquetes de onda no dispersivos en configuraciones atómicas altamente correlacionadas. En general, mi trabajo busca comprender cómo emergen fenómenos colectivos y estructuras dinámicas en sistemas cuánticos complejos, y cómo pueden ser caracterizados o controlados con herramientas teóricas y experimentales avanzadas.