À l’Institut de Mathématiques de Toulouse, les thématiques qui partagent un intérêt avec la physique sont transversales à différentes équipes. Les sujets à l’interface avec la mécanique quantique sont particulièrement présents, que ce soit la théorie topologique des champs quantiques, l’analyse semi-classique (théorie de la diffusion, chaos quantique, théorie spectrale), les aspects analytiques et numériques des équations aux dérivées partielles (Schrödinger [linéaire, non linéaire, décohérence], Gross-Pitaievski, etc.), l’information quantique (propriétés typiques des états et canaux, matrices et tenseurs aléatoires, probabilités libres), et les systèmes ouverts quantiques (thermodynamique stochastique quantique, trajectoires quantiques, algèbres d’opérateurs).

Les sujets relatifs à la physique statistique sont également représentés, notamment les équations de la mécanique des fluides (Euler, Navier-Stokes), les équations de Langevin, et les modèles intégrables (SEP, percolation, etc.).