Fisica Teorica

Formula le leggi che governano i fenomeni fisici e, descrivendole in termini matematici, fa previsioni quantitative sui risultati dei possibili esperimenti. Studia ad esempio:

• le interazioni tra particelle subnucleari usando il cosiddetto "Modello Standard", le cui previsioni vengono verificate dagli esperimenti condotti presso i laboratori di alte energie come LHC del CERN, e propone nuove teorie per risolverne le incompletezze formali e le discrepanze sperimentali;
• sistemi classici e quantistici caratterizzati da un grande numero di gradi di libertà, da cui emergono nuove proprietà collettive. Questi sistemi descrivono fasi complesse della materia e sono inoltre applicabili alle studio delle reti sociali e dei flussi di informazione.

• calcoli di alta precisione per processi d’urto a LHC;
• studio del regime non perturbativo delle teorie di campo quantistiche mediante simulazioni numeriche;
• stima di onde gravitazionali emesse dai sistemi astrofisici oggetto di ricerca dei rivelatori interferometrici, come VIRGO/LIGO e, in futuro, dell’antenna spaziale LISA;
• teorie delle stringhe e loro connessione con le teorie di gauge supersimmetriche e con la gravità;
• dinamica di sincronizzazione e trasporto di informazione nelle reti complesse e applicazioni della meccanica statistica ad altre discipline, come ad esempio a modelli di evoluzione di reti sociali, economiche e biologiche;
• trasporto in sistemi quantistici e "atomtronics", ovvero studio di dispositivi quantistici basati sul trasporto di atomi invece che di elettroni.