Conferenze e altri interventi

Speaker invitati

Le conferenze si terranno nei due dipartimenti di fisica milanesi, delle Università degli Studi di Milano e di Milano Bicocca.
Gli speaker, scienziati e divulgatori che operano in sedi diverse ed in settori molto vari, sono stati selezionati sulla base dell'impatto del loro lavoro e dei collegamenti con la città e le università di Milano. Argomenti dei seminari saranno le attuali frontiere della ricerca in Fisica, spaziando sul maggior numero possibile di ambiti e tematiche.

Prof. Stefano Forte
Università degli Studi di Milano

Stefano Forte è Professore Ordinario di Fisica Teorica presso l'Università degli Studi di Milano.
Dopo la laurea presso l'Università di Torino, consegue il dottorato al MIT. Prosegue la sua carriera presso il Saclay nuclear research center, e quindi come fellow al CERN. Dal 1990 al 2002 lavora a Torino e Roma per INFN. Da gennaio 2003 è professore ordinario di fisica teorica all'Università degli Studi di Milano.
La sua ricerca è focalizzata sulla teoria delle interazioni forti (perturbative QCD), attualmente di grande interesse perché alla base della fisica di LHC, in particolare nello studio delle proprietà del bosone di Higgs. Come portavoce della collaborazione NNPDF ha perseguito un nuovo approccio per la determinazione delle distribuzioni partoniche (PDF), che hanno svelato la struttura del nucleo.
Nel 2017 è stato insignito dell'ERC advanced grant che, per più di cinque anni, supporterà il progetto N3PDF, il cui scopo è di applicare l'intelligenza artificiale alla PDF determination, ed estendere e migliorare le attuali tecniche di risommazione della QCD.

Dalle particelle elementari all'intelligenza artificiale e ritorno

I metodi dell'intelligenza artificiale e del machine learning sono sulla bocca di tutti: nella comunità scientifica, ed anche presso il grande pubblico. Alcuni di questi metodi sono stati sfruttati per molti anni nel contesto piuttosto esotico della fisica delle particelle, dove sono stati usati per descrivere situazioni e problemi molto lontani dall'esperienza quotidiana. Recentemente, grazie a nuove idee teoriche ed anche all'aumento della potenza di calcolo è diventato possibile raggiungere risultati impensabili fino a poco tempo fa: automobili che si guidano da sole, programmi che imparano a vincere ad un videogioco. La sfida di modellizzare la realtà quantistica, con le sue insolite peculiarità, presenta nuove sfide e la possibilità di nuovi sviluppi.

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Dott. Fabio Pezzoli
Università degli Studi di Milano-Bicocca

Fabio Pezzoli è ricercatore presso il Dipartimento di Scienza dei Materiali dell'Università di Milano-Bicocca.
Si laurea in Fisica presso l'Università di Milano-Bicocca, dove successivamente consegue il dottorato di ricerca in nanostrutture e nanotecnologie. Durante il dottorato, svolge un periodo di ricerca presso la Johannes Kepler Universität di Linz. Lavora poi come Post-Doc presso il Max-Planck-Institut für Festkörperforschung di Stoccarda e il Leibniz-Institut für Festkörperund Werkstoffforschung Dresden.
Attualmente conduce la sua attività come ricercatore presso il Dipartimento di Scienza dei Materiali dell'Università di Milano-Bicocca e presso il centro interuniversitario L-NESS di Como. Tra giugno e luglio 2014 effettua un soggiorno di ricerca presso l'Institut National des Sciences Appliquées, INSA Toulouse. Nel 2017 e nel 2018 è co-organizzatore di simposi sui fenomeni spin dipendenti in semiconduttori, materiali bidimensionali e isolanti topologici al Fall Meeting del capitolo europeo della Materials Research Society. È attualmente membro del comitato editoriale di Communications Physics, una rivista ad accesso aperto del gruppo Nature Research.

La fisica dello spin in nanostrutture a semiconduttore: spettroscopia ottica e applicazioni

Lo spin è il momento angolare intrinseco di particelle elementari come gli elettroni. Dispositivi in grado di controllare il grado di libertà quantistico dello spin elettronico potrebbero integrare funzioni logiche e di memoria consentendo di sviluppare modi radicalmente nuovi d'elaborare e trasmettere informazioni. La possibilità di generare e manipolare portatori di carica spin polarizzati all'interno di un solido è di enorme interesse non solo applicativo, ma anche fondamentale. In questo seminario verranno introdotti i meccanismi che governano i fenomeni di coerenza e di rilassamento dello spin in sistemi tecnologicamente rilevanti come le nanostrutture a semiconduttore. In particolare, ci si soffermerà su ricerche recenti in cui l'interazione radiazione-materia nella regione del visibile e vicino infrarosso è stata usata con successo per avere accesso diretto alla fisica dei processi spin dipendenti.
Prof. Maddalena Collini
Università degli Studi di Milano-Bicocca

Maddalena Collini è attualmente professore associato di Fisica Applicata presso l'Università di Milano-Bicocca (Dip. Di Fisica, Scuola di Scienze). Laureata in Fisica presso l'Università di Milano, la sua attività è volta all'applicazione della fotonica ai biosistemi per studiare processi dinamici nel campo interdisciplinare della biofisica. Ha iniziato la sua attività studiando i moti interni di DNA supercoiled e di frammenti di DNA, studiando la struttura di proteine della famiglia delle calicine applicando la tecnica della anisotropia della fluorescenza.
Dal 2001 si è trasferita presso l'Università di Milano-Bicocca partecipando all'allestimento di un laboratorio di microscopia ottica dove ha iniziato ad utilizzare la spettroscopia di correlazione della fluorescenza come principale metodo di indagine per la fotodinamica delle proteine fluorescenti a livello di singola molecola. Dal 2011 è il responsabile scientifico della grande attrezzatura di ateneo di Nanoscopia. La sua recente ricerca verte sullo sviluppo di nuovi protocolli e metodi di correlazione di immagini. Dal punto di vista più nanotecnologico, utilizza nanoparticelle d'oro per scopi teranostici, studiando e modellizzando la loro internalizzazione in cellule e piccoli organismi. Attualmente sta investigando l'azione antibatterica e stimolante delle nanoparticelle per ricerca applicata (brevetto depositato Nanothermopatch). È co-responsabile di un nuovo laboratorio attivo nell'edificio dedicato alla Nanomedicina. È membro del centro di Neuroscienze (NeuroMi, ospitato dall'Università di Milano-Bicocca), del centro di Nanomedicina (NanoMed, ospitato dall'Università di Milano-Bicocca) ed è ricercatore associato dell'Istituto del CNR per le Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti Eduardo Caianello , (Pozzoli, Na).

Microscopia a scansione laser per lo studio dei sistemi biologici e applicazioni di nanomedicina

La figura del biofisico si propone di studiare sistemi cellulari, tessuti e piccoli organismi con metodologie fisiche sia a livello sperimentale sia a livello di modellizzazione. Recentemente, lo sviluppo della nanomedicina ha generato un ulteriore spinta alla richiesta di comprensione molecolari di processi biologici con il fine ultimo di poter dare un contributo alla ricerca medica e allo sviluppo di nuove tecniche diagnostiche e terapeutiche. La microscopia a scansione laser permette in modo unico di potere seguire il comportamento di biomolecole e nanoparticelle all'interno di cellule con elevata risoluzione spaziale e temporale, senza danneggiare le cellule. Oltre agli aspetti morfologici, permette di determinare diffusioni, flussi e interazioni fra molecole. In questo seminario, illustrerò i principi base di alcune tecniche di microscopia innovative messe a punto nel nostro laboratorio con riferimento specifico alle loro applicazioni e potenzialità.
Prof. Lucio Rossi
High Luminosity LHC Project, CERN

Lucio Rossi è capo del progetto High Luminosity LHC (HiLumi LHC), presso il CERN. Laureatosi all'Università Statale di Milano nel 1980, prosegue la sua ricerca nella stessa Università, occupandosi di superconduttività applicata nel campo degli acceleratori di particelle e ottenendo la posizione di professore associato di fisica sperimentale nel 1992.
Negli anni '90 partecipa a diversi esperimenti presso acceleratori basati sui magneti superconduttori, come il ciclotrone dell'INFN di Catania, l'HERA presso DESY ad Amburgo e il Large Hadron Collider del CERN. Nel 2001 entra a far parte dello staff del CERN, in aspettativa dall'Università, per prendere la responsabilità dei magneti e dei superconduttori per il progetto LHC, il più grande acceleratore esistente. Dal 2011 dirige il progetto LHC ad Alta Luminosità, che aumenterà in modo eclatante le potenzialità dell'acceleratore stesso.
Nel 2007 è premiato dall'IEEE e nel 2013 è chiamato a far parte del consiglio del prestigioso istituto come distinguished lecturer. È membro e cofondatore di EURESIS, associazione per la diffusione della cultura scientifica con sede a Milano. Rossi svolge anche un'intensa attività di divulgazione scientifica con un interesse alla relazione tra scienza e tecnologia, certezza e verità.

L'avventura del fisico tra scienza e tecnologia: LHC, l'upgrade ad Alta Luminosità e i futuri megascience projects per acceleratori

LHC, uno dei più grandi e complessi strumenti scientifici, ha richiesto quasi trent'anni per gli studi e per la sua realizzazione. Già nel 2010, ancor prima della scoperta del bosone di Higgs del 2012, sono iniziati gli studi per il suo upgrade, denominato LHC ad Alta Luminosità che funzionerà dopo il 2025. E già sono iniziati gli studi per l'acceleratore post-LHC, un acceleratore lineare da 20-50 km o uno circolare da 100 km per il 2040. Questi grandi progetti di fisica richiedono lo sviluppo di nuove tecnologie, con collaborazioni internazionali di grandi dimensioni, richiedendo una capacità di adattamento ai ricercatori coinvolti ma generando anche grandi opportunità proprio per una figura flessibile e polivalente come il fisico.

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Prof. Michele Parrinello
Politecnico federale di Zurigo (ETH)

Michele Parrinello è professore ordinario di Computational Science presso l'ETH di Zurigo e l'Università della Svizzera italiana, Lugano, celebre per il suo lavoro in dinamica molecolare.
Insieme a Roberto Car, riceve nel 2009 la medaglia Dirac e il Sidney Fernbach Award per lo sviluppo del metodo Car-Parrinello, proposto per la prima volta nel 1985, in un articolo seminale dal titolo di Unified Approach for Molecular Dynamics and Density-Functional Theory, che esercita una notevole influenza in molti campi scientifici.
Nato a Messina, Parrinello consegue la laurea in fisica nel 1968 presso l'Università di Bologna. Dopo aver lavorato all'Università degli Studi di Trieste (nell'allora Dipartimento di Fisica Teorica), alla Sissa, al laboratorio di ricerca IBM di Zurigo e all'Istituto Max Planck per la ricerca sullo stato solido di Stoccarda; è stato nominato professore di Scienze computazionali sia al Politecnico federale di Zurigo (ETH), sia all'Università della Svizzera italiana di Lugano.
È stato eletto membro di alcune delle più importanti organizzazioni scientifiche, come l'American Physical Society nel 1991 e la Royal Society nel 2001, e ha ricevuto il Premio Dreyfus nel 2017.

Atomi e computer

Lo sviluppo travolgente dei computer e di potenti algoritmi di calcolo hanno avuto un profondo impatto nella ricerca contemporanea. Questo ha fatto emergere un nuovo modo di fare scienza e accanto alle tradizionale discipline della fisica teorica e sperimentale è nata la fisica computazionale. In quest'ambito le simulazioni che descrivono la materia a partire dalla sua costituzione atomica giocano un ruolo particolare, avendo raggiunto un livello di accuratezza e capacità predittiva rimarchevole, tanto che si parla di esperimenti computazionali. Questi esperimenti aiutano nella comprensione dei processi fisici, rimpiazzano esperimenti impossibili o troppo costosi, predicono nuovi fenomeni e sono una forma di microscopia virtuale. Dimostreremo il potere di quest'approccio con esempi presi da applicazioni che hanno un grande impatto sulla società. Tuttavia nonostante i molti progressi molto rimane da fare ed illustreremo alcune delle possibili strategie atte a rendere l'impatto di questi metodi sempre più efficaci.

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Prof. Patrizia Caraveo
IASF - INAF

Patrizia Caraveo si è laureata in Fisica all'Università di Milano nel 1977. Dopo un periodo all'estero, è diventata ricercatrice all'Istituto di Fisica Cosmica del CNR di Milano, poi confluito nell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). Dal 2002 è dirigente di ricerca e direttore dell'Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano (IASF). Ha collaborato a diverse missioni spaziali internazionali dedicate all'astrofisica delle alte energie a cominciare dalla missione europea Cos-B. Collabora alla missione AGILE dell'Agenzia Spaziale Italiana, alla missione INTEGRAL dell'Agenzia Spaziale Europea e alle missioni della NASA Swift e Fermi. È responsabile per la partecipazione INAF al progetto Cherenkov Telescope Array.
Il suo campo d'interesse principale è il comportamento delle stelle di neutroni alle diverse lunghezze d'onda. È stata tra i primi a capire il ruolo fondamentale delle stelle di neutroni nell'astrofisica delle alte energie. Durante gli anni di ricerca sull'identificazione della sorgente Geminga, riconosciuta come la prima pulsar senza emissione radio, ha messo a punto una strategia multilunghezze d'onda per l'identificazione delle sorgenti gamma galattiche. È membro dell'Unione Astronomica Internazionale. Dal 1997 Patrizia Caraveo è professore a contratto all'Università di Pavia dove tiene il corso di Introduzione all'Astronomia.

L'Universo invisibile svelato da fotoni, neutrini e onde gravitazionali

Tutto è cominciato poco più di 40 anni fa, non appena l'astronomia dello spazio ha raggiunto la maggiore età. Liberati dall'assorbimento dell'atmosfera abbiamo potuto 'vedere' e studiare l'emissione X e gamma dei corpi celesti. Così abbiamo scoperto i fenomeni più violenti dell'Universo.
Grazie ai dati raccolti da XMM-Newton, Integral, Swift, Agile e Fermi possiamo seguire in diretta il comportamento straordinario e imprevedibile dei più potenti acceleratori di particelle nel nostro Universo. I nuovi canali delle onde gravitazionali e dei neutrini si sono recentemente aggiunti a completare le informazioni trasportate dai fotoni.

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Prof. Marco Giulio Giammarchi
Università degli Studi di Milano

Marco Giammarchi si laurea in Fisica presso l'Università degli Studi di Milano nel 1984, conseguendovi poi anche il Dottorato di Ricerca (1989). In questo stesso periodo partecipa anche ad una summer school al CERN (1983) e diventa ricercatore presso il Fermilab (USA, 1985). Nel 1988 diventa ricercatore associato dell'INFN - Sezione di Milano. Dal 2005 è inoltre a capo del gruppo di Milano di AEGIS, un progetto volto allo studio dell'antimateria, e dal 2006 al 2012 è stato coordinatore della sezione dell'INFN di fisica delle astroparticelle. Nel 2014 diventa professore ordinario presso l'Università degli Studi di Milano e membro della Publication and Talk Board di AEGIS. Infine, dal 2015 partecipa al progetto QUPLAS (QUantum interferometry and gravity with Positrons and LASers) relativo allo studio dell'interferometria con particelle di antimateria, sia positroni che stati legati elettrone-positrone, e a studi gravitazionali con il positronio, volti a testare il Principio di Equivalenza Debole. Dal 2018 è professore ordinario del corso di Interazioni Fondamentali presso l'Università degli Studi di Milano.

Cosmo e Antimateria

Materia e Antimateria sono i due volti del Cosmo, tra loro complementari e simmetrici: ad ogni particella corrisponde una antiparticella di carica elettrica opposta, che può venire prodotta negli acceleratori di particelle. Eppure in natura le antiparticelle non si osservano quasi mai, sono incredibilmente rare: sembra infatti che una qualche piccola violazione delle simmetrie quantistiche abbia lavorato - nei primi istanti di vita dell'Universo, per eliminare l'antimateria e per permettere la sopravvivenza di quella che oggi chiamiamo materia. E che costituisce tutto ciò che osserviamo, le galassie, le stelle, i pianeti e noi stessi. Ma perché l'antimateria è sparita? E come è possibile studiarla? La si può trovare nello spazio? Si può costruire una fabbrica di antimateria sulla Terra?

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Talk studenti

Nel corso dell'evento i partecipanti avranno l'opportunità di esporre agli altri studenti la loro attività di ricerca, un argomento di interesse o più semplicemente un argomento che hanno avuto modo di approfondire durante il loro percorso di studi.

Aula B

Davide Malito, Univ. della Calabria :
Calibrazioni di algoritmi di b-tagging ad ATLAS

Con b-tagging si intende l’identificazione di jet generati da un quark b in un esperimento di fisica delle alte energie. Tale identificazione avviene attraverso diversi algoritmi che sfruttano proprietà cinematiche e topologiche dei jet. Nel mio lavoro di tesi magistrale ho studiato gli algoritmi di b-tagging utilizzati nell'esperimento ATLAS concentrandomi sulla calibrazione attraverso il metodo tag and probe (T&P). Presenterò i risultati della mia calibrazione attraverso gli Scale Factors, cioè il rapporto tra le efficienze di b-tagging calcolate sui dati acquisiti da ATLAS durante il periodo 2015-2016 e le efficienze calcolate su campioni Monte-Carlo. Presenterò inoltre il confronto tra i risultati ottenuti attraverso il metodo T&P ed altri metodi ed il confronto tra la nuova release del software utilizzato ad ATLAS e la precedente.
Lorenzo Ferrari Barusso, Univ. degli Studi di Genova :
Sensori superconduttivi come rivelatori di particelle

Microcalorimetri criogenici con sensori a transizione di fase superconduttiva, TES. Possono essere usati come rivelatori di singolo fotone o di particelle. Un esempio sono gli studi per la missione spaziale ATHENA. Un progetto ESA per la realizzazione di un telescopio spaziale per l'astrofisica X che avrà prestazioni spaziali circa due ordini di grandezza migliori di quelle dei telescopi attualmente in orbita (XMM-Newton, Chandra, ...). Grazie agli innovativi sensori criogenici del piano focale a 50mK. L'obiettivo è determinare, ad esempio, come si assembla la materia, su grande scala, all'interno dell'Universo conosciuto e in che modo l'accrescimento dei buchi neri ne influenzi l'evoluzione.
Mattia Ivaldi, Univ. degli Studi di Torino :
Wine and Science - a love story

Formaggio a crosta fiorita, ananas grigliato, sella di cavallo, polvere pirica. Chiunque abbia assistito a una degustazione professionale, dalla più spettacolarizzata alla più frugale, ha certamente potuto ascoltare descrittori altisonanti e talvolta esotici. Ma cosa si cela realmente dietro un calice di Champagne o una bottiglia di Barolo? Il cammino che ogni anno si compie dalla vigna alla cantina ci darà lo spunto per scoprire alcune curiosità scientifiche legate al mondo del vino. Sapete, ad esempio, che quello oggi noto come effetto Marangoni è stato osservato per la prima volta nel 1855 proprio di fronte a un calice o che è possibile smascherare bottiglie contraffatte tramite autenticazione al ¹³⁷Cs?

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Aula C

Ivan Gilardoni, Univ. degli Studi dell'Insubria :
Soluzioni localizzate dell'equazione di Schroedinger non lineare

In particolari condizioni di temperatura e densità, un numero macroscopico di bosoni si trova sullo stato a minima energia ed emergono effetti quantistici su scala macroscopica: è il cosiddetto condensato di Bose-Einstein, previsto dai due fisici nel 1925. I primi condensati sono stati realizzati sperimentalmente da Cornell e altri nel 1995, usando un gas di rubidio raffreddato con tecniche a laser. Considerando una debole interazione tra le particelle, si ottiene (nel limite di temperatura T=0) l'equazione di Gross-Pitaevskii, che descrive il condensato puro. Nel caso di interazione repulsiva, si studia l'evoluzione di una distribuzione gaussiana di densità e di un solitone. Questi ultimi sono onde solitarie che si propagano senza allargarsi e che si formano grazie ad un bilanciamento tra l'effetto non lineare di interazione tra le particelle e quello di diffusione.

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Matteo Rinaldi, Univ. degli Studi di Pisa :
Quantum dot di semiconduttore: generazione di singoli fotoni

Le nanostrutture a semiconduttore, dette quantum dot, rappresentano un tipo di sorgente di fotoni che presenta caratteristiche di antibunching ovvero un comportamento da 'singoli fotoni', cioè diverso da quello di fotoni emessi da un laser o da una radiazione di corpo nero. Ciò è descritto da una misura di correlazione tramite interferometro di Hanbury-Brown-Twiss.

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Gianvito Chiarella, LMU Munchen :
Cotto e mangiato: una ricetta per gli stati di Bell

Oggigiorno si sente parlare sempre più spesso di tecnologie quantistiche e delle loro conseguenze sulla nostra vita. Su quali concetti si fondano? Bhe, sulla meccanica quantistica e sulle sue sostanziali proprietà. Gli stati di Bell sono uno strumento molto utile per la realizzazione di tali nuove tecnologie: vediamo dunque, con l'ausilio di reticoli ottici, sperimentalmente come cucinare, impiattare e mangiare questi stati!

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Aula D

Vincenzo Paduano, Univ. degli Studi di Torino :
IA nel mondo delle Cryptocurrencies

Il talk verterà sulla presentazione di un progetto che mira ad ottenere un'analisi tecnica economica ottenuta con strumenti matematici tipici della fisica e che utilizza sistemi d'intelligenza artificiale per caratterizzare il mercato delle cryptovalute attraverso gli indicatori standard dell'economia ordinaria. Questi ultimi sono talvolta accoppiati con nuovi indicatori, più moderni, che sono frutto di una ricerca nel settore svolta da team di economisti ed esperti di piattaforme web. I dati vengono trattati e modellizzati attraverso algoritmi che vengono addestrati a tal fine. In particolare verranno presentati due modelli diversi di algoritmi basati su machine learning e su deep learning, evidenziandone punti di forza e debolezze. Infine verrà presentata una differente tipologia di algoritmo, che attraverso un addestramento particolare è in grado di modellizzare il segnale in ingresso e di scomporlo in componenti, al fine di dare una stima predittiva su una finestra temporale a scelta dell'utente.
Leonardo Pacciani Mori, Univ. degli Studi di Padova :
Strategie metaboliche adattive: una risposta (apparentemente) semplice ed efficace a molti problemi in microecologia

Lo studio teorico degli ecosistemi è nato quasi cinquant'anni fa, e anche se ultimamente è cresciuto in popolarità ci sono ancora molti problemi aperti. Da un punto di vista sperimentale, in particolare, gli ecosistemi microbici sono spesso usati come terreno di prova per modelli ecologici dato che sono relativamente semplici da gestire in laboratorio. Lo strumento matematico usato sin dagli anni '70 per descrivere ecosistemi competitivi (in particolare quelli microbici) è il modello consumer-resource di MacArthur, che è stato studiato in molte versioni e condizioni differenti ma non è ancora in grado di rendere conto di molti fenomeni osservati. In particolare, tutte le versioni del modello proposte finora presuppongono che le strategie metaboliche delle specie, cioè le loro abitudini alimentari, siano fisse e non cambino nel tempo; tuttavia, ci sono molti (e semplici) esperimenti su popolazioni batteriche che mostrano che questo non è vero, e che i batteri possono modificare le loro diete a seconda delle condizioni ambientali in cui si trovano. In questo talk parlerò di quello che è stato l'oggetto della mia tesi magistrale e su cui sto lavorando attualmente per il dottorato: ho modificato il modello di MacArthur in modo tale da permettere alle strategie metaboliche di evolvere nel tempo seguendo un'equazione differenziale opportunamente definita. Come mostrerò, questa semplice modifica permette al modello di riprodurre correttamente molti fenomeni osservati sperimentalmente in moltissime situazioni che vanno dalla dinamica di una singola specie (come l'esistenza dei cosiddetti diauxic shifts) a quella di un'intera comunità batterica (come la violazione del principio di esclusione competitiva).

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Andrea Lo Sasso, Univ. degli Studi di Bari Aldo Moro :
Reti Complesse e Big Data al servizio della Medicina

Le reti complesse rappresentano un'avanguardia della scienza moderna. Rinata alla fine degli anni novanta, al giorno d'oggi l'applicazione di questi modelli matematici impegna i fisici all'interno del mondo scientifico, con ricadute anche in ambito sociale ed economico. Nell'ambito medico, in particolare, le reti contribuiscono allo studio del cervello umano che, come un sistema fisico, segue le proprietà dei grafi.

Collegamento all'articolo da cui è tratto l'intervento

Aula E

Chiara Signorile-Signorile, Univ. degli Studi di Torino :
Cromodinamica Quantistica e Divergenze: dal Mistero Ultravioletto alla Catastrofe Infrarossa

La Cromodinamica Quantistica (QCD) descrive le interazioni delle componenti fondamentali della materia: quark e gluoni. Nonostante l'impressionante accordo con i dati sperimentali, la teoria continua ad offrire spunti di dibattito.
In particolare, una tra le più stupefacenti peculiarità della QCD è il suo comportamento agli antipodi dello spettro delle energie, dove si annidano inaspettati regimi estremi. In questo talk verranno presentati gli aspetti basilare dello studio delle divergenze infrarosse e ultraviolette della QCD perturbativa.
Francesca Ferranti, Univ. degli Studi di Padova :
Interazioni Non Standard di Neutrini

La fisica dei neutrini rimane ancora, dopo oltre 50 anni dalla loro rivelazione, fra le più misteriose ed affascinanti. La conferma dell'oscillazione dei neutrini e la conseguente scoperta che i neutrini hanno massa, rappresenta ancora oggi una delle principali porte oltre la fisica del Modello Standard. Una delle conseguenze di dare masse ai neutrini è la possibile esistenza di una serie di nuove interazioni sottodominanti, violanti il flavor leptonico. Tali interazioni possono modificare i parametri di oscillazione e altre osservabili di interesse nei futuri esperimenti sui neutrini quali DUNE e T2HKK e, di conseguenza, modificare la nostra interpretazione dei risultati. Nel mio talk, esporrò le principali caratteristiche e proprietà di queste interazioni, proponendo una possibile parametrizzazione che permetta di valutare il loro effetto complessivo su osservabili di interesse nell'esperimento DUNE.

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Marco Rocco, Univ. degli Studi di Milano-Bicocca :
Terrific infinities in particle physics and where to hide them

Ad oggi, un fisico teorico è in grado di predire con una determinata precisione alcune delle osservabili che vengono misurate in esperimenti di scattering di particelle ad alta energia, come quelli che si tengono al CERN di Ginevra. Tuttavia, i procedimenti analitici e numerici di cui si serve il fenomenologo implicano la necessità di confrontarsi con la comparsa di quantità infinite, non fisiche, che al termine del calcolo devono essere eliminate. Nel corso del talk si parlerà di dove tali singolarità appaiono, delle loro tipologie e di quali apparati teorici si può far uso per regolarizzarle ed ottenere risultati confrontabili con i dati sperimentali.

Aula I

Francesco Venezia, Alma Mater Studiorum - Univ. di Bologna :
Introduzione ai Potenziali Olomorfi in Astrofisica

Si tratta del mio lavoro di tesi magistrale, volto a sondare alcuni aspetti mia investigati prima della tecnica dello shift-complesso per potenziali a simmetria sferica allo scopo di generare nuove coppie potenziale-densità analitiche in grado di descrivere il campo di gravità di corpi celesti altamente divergenti dalla simmetria sferica.
Salvatore Samuele Sirletti, Univ. degli Studi di Napoli Federico II :
Un'introduzione alla cosmologia quantistica: risultati e prospettive

La cosmologia quantistica è una delle branche più avanzate della fisica teorica. Data la complessità della materia, a volte risulta difficile anche reperire informazioni non specialistiche sull'argomento: le possibilità si riducono a considerazioni qualitative o ad articoli molto avanzati, accessibili solo agli addetti ai lavori. Lo scopo di questa presentazione è di farne una rapida introduzione, evidenziando alcuni concetti basilari e i risultati che ne scaturiscono.

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Sessione poster

Una poster session sarà organizzata in modo da permettere agli studenti partecipanti alla conferenza, a ricercatori e ai dottorandi dei Dipartimenti di Fisica di Milano e di Milano-Bicocca di esporre la propria attività di ricerca o di approfondire alcune tematiche incontrate durante le conferenze precedenti.

Alessandro Buonaiuto, Univ. degli Studi del Salento :
Out of equilbrium dynamics of the Hubbard model on a dimer

In this work, I study how a two atom system evolves out of equilibrium; such task is accomplished using the Hubbard model written in first quantization. Due to the necessity to deal with mixed states, the Liouville formalism is used. The time evolution of different observables is reported.
Alessandra Lorenzo, Alma Mater Studiorum - Univ. di Bologna :
Moving from academia to industry - my evidence

When I thought to move from academia to industry, I asked a friend to review my CV. He told me to relegate my posters and presentations to the back of the document. The focus, he said, should be on the ability to perform the job requirements, to keep deadlines and to have teamwork skills.
Since July I am part of the Traffic Management System (TMS) Software Factory. TMS is a key technology in the railway signalling business, providing a set of advanced features for railway traffic automation and regulation. Currently I am involved in a project of designing of a TMS for the French railway network. Here to bring the evidence of my choice.
Daniele Ducci, Univ. degli Studi di Pisa :
Il vettore di Runge-Lenz e il gruppo di simmetria SO(4) nell'atomo di idrogeno

Lo studio delle simmetrie di un sistema attraverso le tecniche fornite dalla teoria dei gruppi costituisce un approccio particolarmente utile per descrivere molte delle proprietá fisiche che esso manifesta. Utilizzeremo questo approccio nell'ambito della meccanica quantistica, per determinare lo spettro energetico dell'atomo di idrogeno e giustificare l'origine della degenerazione accidentale negli autovalori dell'hamiltoniana, tale metodo costituisce una via alternativa allo studio del sistema tramite il formalismo della funzione d'onda.
Verrá preliminarmente analizzato il corrispettivo caso classico del problema, evidenziando come la conservazione del vettore di Lenz, insieme al momento angolare, costituisca il punto centrale dal quale deriva la peculiarità dell'atomo di idrogeno, tanto nell'impostazione classica quanto in quella quantistica.
Giovanna Feraco, Univ. della Calabria :
Healing effect of different molecules on defective MoS₂ grown by CVD method

I materiali bidimensionali (2D) stanno guadagnando sempre più interesse da parte dei ricercatori a causa delle loro proprietà elettroniche, meccaniche e ottiche e della loro vasta applicabilità in catalisi, stoccaggio di energia e nanoelettronica. A questo proposito una delle classi di materiali più promettente, sembra essere quella dei transition metal dichalcogenides (TMDs). I monolayer di TMDs sono materiali composti da uno strato di atomi di un metallo di transizione (Mo, W) frapposto fra due strati di atomi calcogeni (S, Se). I legami sul piano sono covalenti, mentre le interazioni fra i diversi strati sono di Van der Waals.
Fra tutti i TMDs, il monolayer di Disolfuro di Molibdeno (2D-MoS₂) ha attratto particolare attenzione a causa delle sue proprietà elettroniche uniche. Quando questo materiale viene sintetizzato tramite deposizione chimica da vapore (CVD) si possono formare alcuni difetti che ne modificano le proprietà elettroniche. Uno dei metodi che si usa per riparare questi difetti è la funzionalizzazione tramite l'uso di molecole contenti zolfo. In questo lavoro sono state usate tre diverse molecole contenti zolfo per riparare i difetti del monolayer di MoS₂. I campioni sono stati analizzati tramite spettroscopia di fotoemissione di raggi X (XPS) per valutare l'effetto dei tre diversi gruppi funzionali. Sono state performate inoltre altre tecniche di caratterizzazione, quali spettroscopia Raman, spettroscopia di fotoluminescenza (PL) e micoscopia a forza atomica (AFM), per valutare la qualità del monolayer di MoS₂ sintetizzato.
Giuseppe Sottile, Univ. della Calabria :
Qubit & Computer Quantistici

I computers hanno da tempo sostituito l'uomo in molte delle attività mentali e raziocinanti, prettamente legate al calcolo ed al trattamento dell'informazione. Tra le mille cose che questi dispositivi elettronici sanno fare con straordinaria velocità e precisione, c'è, fortunatamente, una cosa che essi non sanno fare e risultano, pertanto, assai inefficienti; si tratta dei contesti legati alla creatività ed alle emozioni, correlati all'emisfero destro del nostro cervello, quindi al pensiero che va al di là della logica. Si inizia dal contesto in cui i computers sono nati la logica di commutazione e si passa dall'algebra booleana alla meccanica quantistica. Nel contesto si parla delle differenze tra computer tradizionali e computer quantistici. Una trattazione fa riferimento alle porte logiche quantistiche ed alle loro caratteristiche correlate all'indeterminazione ed alla sovrapposizione degli stati. Viene introdotto il concetto di qubit come unità di informazione quantistica ed inoltre viene analizzata la geometria 3D dei qubit. Dopo un'analisi teorica dell'hardware si passano in rassegna alcuni dei principali algoritmi quantistici, come il teletrasporto, il parallelismo e l'algoritmo di Deutsch. Si conclude con un'accenno alla trasformata di Fourier quantistica ed al meccanismo degli ioni intrappolati.
Leonardo Pacciani Mori, Univ. degli Studi di Padova :
Adaptive consumer-resource models can explain diauxic shifts and the violation of the Competitive Exclusion Principle

Competitive ecosystems are most commonly described mathematically using MacArthur's consumer-resource model, leading to the Competitive Exclusion Principle which limits the number of coexisting competing species to the number of available resources. Nevertheless, several empirical evidences - such as bacterial community cultures - show that this principle is violated in real ecosystems.
Another experimental evidence involving microbial populations that cannot be explained in this framework is the existence of diauxic (or polyauxic) shifts in microbial growth curves. By introducing adaptive metabolic strategies whose dynamics tends to maximize species' relative fitness, we can explain both these empirical evidences. Moreover, we show that adaptation time scales play a fundamental role in how species dynamics respond to external perturbations and volatile resources.
Loris Fato, Univ. della Calabria :
YouPhysics

YouPhysics è un progetto di divulgazione scientifica sul web atto ad aiutare giovani ed adulti a comprendere al meglio il fantastico mondo della fisica, più in generale della scienza. Quante persone si sono ritrovate a voler apprendere una nozione scientifica con scarsi risultati? Tantissime, purtroppo. Inizialmente anche io mi sono ritrovato in questa situazione. Momenti in cui non riuscivo a comprendere le nozioni fondamentali per affrontare esami e per comprendere alcuni fenomeni naturali che mi circondavano.
In prima persona ho affrontato e superato tutte le difficoltà che incontrano studenti e appassionati che si addentrano in questo mondo. L'apprendimento in genere avviene tramite libri di testo, divulgativi, internet, riviste scientifiche e documentari. Metodi che spesso presentano delle difficoltà intrinseche dovute alla poca chiarezza o alla mancata esposizione di una nozione che viene data per scontata, ma che scontata non è. Ad oggi il mezzo di comunicazione più potente ed efficace è proprio il web che, con le sue enormi potenzialità, ha permesso la nascita di questo progetto.
Quali sono i mezzi e le caratteristiche che rendono vincente questo nuovo metodo di apprendimento scientifico? Due siti web costituiti da migliaia di pagine in collaborazione con medici, ingegneri e altri professionisti del settore, un mondo social dedicato alla scienza costituito da post giornalieri di fisica presenti su Facebook, Twitter, Instagram, un insieme di eBook Amazon che rappresentano delle vere e proprie guide e un canale Youtube con all'interno video didattici e divulgativi.
Ho potuto verificare che il progetto funziona ed è in forte crescita. Il canale Youtube ha oltre un milione di visualizzazioni, le vendite degli eBook vanno oltre il centinaio e più di 1100 persone hanno superato esami grazie a questo metodo.
Luca Teruzzi, Univ. degli Studi di Milano :
Measurements of phase topological properties of OAM channeling radiation through Asymmetryc Lateral Coherence

Anche se la generazione di radiazioni che trasportano momento angolare orbitale (OAM) è stata realizzata sia con luce visibile che con microonde, la realizzazione pratica di vortici con raggi X ad alta luminosità è un problema tuttora aperto. Il limite principale è legato alla soglia di danno degli elementi ottici.
Nuovi approcci per generare raggi X OAM, utilizzando fasci relativistici che interagiscono con laser ad altissima potenza, hanno portato sfide assolutamente nuove per lo sviluppo di metodi di misurazione. La parte reale del fattore di coerenza di una radiazione OAM fornisce una misura diretta delle proprietà di fase e della carica topologica dei vortici a raggi X: infatti, il numero di lobi azimutali del fattore di coerenza aumenta all'aumentare della carica topologica, fornendo così un metodo adatto per diagnosticare i raggi X con momento angolare orbitale prodotto da fasci ultra-relativistici. Con questo poster viene mostrata una nuova tecnica diagnostica basata sull'interferometria a scansione denominata Coerenza Laterale Asimmetrica per misurare accuratamente la parte reale del grado complesso di radiazione OAM di raggi X coerenti.

Workshop aziende

Il pomeriggio di giovedì 7 marzo è prevista anche una sessione parallela dedicata alle aziende attive sul territorio locale che contribuiranno alla realizzazione dell’evento, in cui i relativi rappresentanti avranno modo di presentare l’attività svolta al loro interno.
A questa sessione per la precisione parteciperanno GP Batteries, società leader in Europa nel mercato di batterie e caricatori, e le due multinazionali Eni e Accenture. L’obiettivo è quello di permettere un contatto diretto di queste società con gli studenti, così da illustrare i vari settori di ricerca e sviluppo al loro interno, le tematiche affrontate e le prospettive future, anche in vista di possibili sbocchi lavorativi.

Accenture:
Marianna Leoni - Managing Director,
Francesco Aurino - Consulting Manager:
New applied now: let's innovate together!
Eni:
D.ssa Gaya Del Vecchio - Recruiter Eni Corporate University,
Dott. Andrea Bernardi - Decarbonization & Environmental R&D Projects Manager:
Le persone, la nostra risorsa più preziosa
GP Battery:
Roberto Romita - Technical sales manager GP Battery marketing Italy Srl:
Evoluzione delle batterie come conseguenza dei campi di applicazione

Workshop AISF

Membri dell'associazione organizzeranno alcuni workshop in cui si discuteranno le migliori pratiche per organizzare attività ed eventi, consigli sulla gestione di un Comitato Locale e si illustreranno alcune iniziative intraprese dall'Associazione.

Elisa Garabello, Chiara Signorile Signorile : Eventi fantastici e dove trovarli

Una panoramica sugli eventi che caratterizzano e animano la vita dell'Associazione e dei suoi Comitati, in cui verranno illustrate idee, suggerimenti e linee guida da seguire per realizzare un'iniziativa di successo.
Si andrà dagli eventi locali fino a quelli nazionali e internazionali, per arrivare a un simulation game, in cui dovranno essere gli stessi partecipanti a collaborare come un Comitato Organizzatore, nella stesura del progetto di un nuovo evento AISF.

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Sergio Picella, Giovanni Stagnitto : Comitato Locale: Istruzioni per l’uso

Come si fonda un Comitato Locale? Cosa significa gestire e far cresce un LC? Come dare colore alla vostra vita AISF durante l’anno? Come affrontare le (prime) difficoltà? Un workshop per capire come affrontare le dinamiche tipiche e discutere possibili soluzioni.

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Matteo Barbetti, Andrea Barresi : Sistemi Di Riferimento

Come si scrive un articolo? Quali sono i retroscena dietro al lavoro di redazione? In questo simpatico workshop Andrea e Matteo vi spiegheranno come scrivere di scienza senza annoiare il vostro pubblico.

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