A. Belin, S. Penati, A. Tomasiello, A. Zaffaroni, S. Pasquetti, N. Mekareeya

Il gruppo di Teoria delle Stringhe studia le interazioni fondamentali, concentrandosi sulla teoria dei campi quantistici, la gravità quantistica e la corrispondenza AdS/CFT.
La ricerca del gruppo comprende RG flows, dualità infrarosse,  fenomeni emergenti e le teorie di campo conformi. Esplorano inoltre difetti e anomalie nelle teorie di campo quantistiche che coinvolgono simmetrie generalizzate, utilizzando metodi esatti come la localizzazione e gli indici superconformi nelle teorie di gauge supersimmetriche.
Un'area chiave di interesse è la fisica dei buchi neri, in particolare l'origine microscopica dell'entropia dei buchi neri e il suo ruolo nella gravità quantistica.
Il gruppo indaga anche il panorama delle teorie consistenti di gravità quantistica. Nell’ambito della teoria delle stringhe, ciò implica lo studio di diverse compattificazioni, soprattutto quelle che potrebbero portare a soluzioni di tipo de Sitter.
Inoltre, il gruppo indaga le profonde connessioni tra geometria e fisica nelle compattificazioni della teoria delle stringhe, studiando i flussi, le dualità e il loro impatto più ampio sulla fisica teorica.

S. Alioli, C. Oleari, E.Re, L. Rottoli

Il gruppo di fenomenologia dell'Università di Milano-Bicocca lavora su un ampio spettro di tematiche nella fisica degli acceleratori di particelle, con particolare attenzione alle predizioni di precisione per il Large Hadron Collider (LHC) del CERN.

I membri del gruppo sono esperti di riferimento internazionale nelle predizioni di precisione del Modello Standard (SM) per osservabili agli acceleratori di particelle. La ricerca spazia dal calcolo di predizioni perturbative a ordine fisso elevato per processi chiave del SM, come il processo di Drell–Yan e la produzione del bosone di Higgs, alla risommazione a tutti gli ordini dei contributi con grandi logaritmi, attraverso tecniche moderne basate anche su Soft Collinear Effective Theory (SCET).

Un filone centrale dell'attività del gruppo è lo sviluppo di generatori di eventi Monte Carlo, strumenti indispensabili sia per gli studi di alta precisione che per la ricerca di nuova fisica. Combinando calcoli a ordine fisso elevato con la risommazione a tutti gli ordini, questi strumenti forniscono predizioni accurate e versatili per una vasta gamma di osservabili. I membri del gruppo sono tra i protagonisti dello sviluppo teorico dei generatori Monte Carlo come POWHEG e GENEVA. Le attività più recenti includono l'estensione di questi strumenti a processi con jet leggeri nello stato finale, l'inclusione di correzioni elettrodeboli e lo sviluppo di predizioni per i futuri acceleratori di leptoni.

Parallelamente, il gruppo studia la fenomenologia di diversi processi rilevanti del Modello Standard, tra cui la produzione di Higgs, di-Higgs, coppie di quark top e dibosoni ad alta energia. Oltre alla fisica di precisione del MS, il gruppo è attivamente impegnato nella ricerca di segnali di nuova fisica, attraverso lo studio di caratteristiche cinematiche degli eventi agli acceleratori, con l'obiettivo di aumentare la sensibilità a nuovi fenomeni e migliorare la determinazione dei parametri fondamentali.

Il gruppo ha una fitta rete di collaborazioni internazionali, con ricercatori al CERN, DESY, Max Planck Institute for Physics di Monaco, Lawrence Berkeley National Laboratory e all'Università di Zurigo, oltre che con diverse istituzioni italiane. A livello locale, collabora strettamente con la comunità di fenomenologia dell'Università di Milano e con i gruppi sperimentali delle Collaborazioni CMS e LHCb all'interno del dipartimento.

M. Bruno, M. Cè, M. Dallabrida, L. Giusti, M. Pepe

Studiamo la teoria quantistica dei campi relativistici a livello non perturbativo da principi primi. Queste conoscenze sono necessarie per la comprensione teorica di molti fenomeni in Fisica quando le interazioni tra i costituenti fondamentali sono forti.
Nel Modello Standard della Fisica delle particelle elementari, la Cromodinamica Quantistica (QCD) è la teoria fondamentale delle interazioni forti che descrive la dinamica di quark e gluoni: determina, ad esempio, le proprietà e la struttura degli adroni, le caratteristiche del plasma di quark e gluoni ad alta temperatura, e nella fisica del sapore è cruciale per ottenere previsioni precise sui decadimenti adronici nel Modello Standard e oltre.
Siamo particolarmente interessati ai processi che possono far luce su diversi punti deboli del Modello Standard, ed eventualmente rivelare l'esistenza di nuovi gradi di libertà fondamentali in Natura, come: il momento magnetico anomalo dei leptoni, i decadimenti rari degli adroni, la violazione di CP nelle interazioni forti e deboli.
Per definire non perturbativamente le teorie quantistiche di campo relativistiche che ci interessano lo spazio-tempo viene discretizzato su un reticolo quadridimensionale. Una volta che le quantità di interesse fisico sono state definite non perturbativamente in modo rigoroso, esse vengono calcolate su calcolatori ad alte prestazioni (HPC) tra i più veloci al mondo che sono messi a disposizione dai centri europei di supercalcolo.
A questo scopo vengono costantemente sviluppati dal nostro gruppo algoritmi e strategie computazionali specializzate, insieme a codici e software altamente ottimizzati che vengono creati, testati e perfezionati su macchine HPC di piccola scala assemblate e gestite localmente.

M. Giovannini