Sono presenti tutte le linee di ricerca dell’I.N.F.N., le cui attività sono qui di seguito descritte.

Il Gruppo I, Fisica delle interazioni fondamentali con acceleratori, è stato impegnato a Padova nella partecipazione ad esperimenti su colliders adronici (CDF al Tevatron di FNAL, CMS all’LHC del CERN), colliders e⁺e^- (Delphi al LEP del CERN e Babar a PEP II di SLAC) e colliders ep (Zeus ad HERA di Desy).

Nel corso del 1998 il gruppo di Padova ha partecipato al completamento, all'installazione e al test con raggi cosmici della camera a deriva di BaBar.

Il rivelatore è stato trasportato da TRIUMF a SLAC a fine febbraio e, dopo alcuni test iniziali, equipaggiato con l'elettronica di readout montata a ridosso di uno dei due piatti. La camera è stata quindi provata completamente utlizzando muoni cosmici in agosto per venire quindi installata in BaBar a settembre.

Da ottobre a dicembre essa ha funzionato quasi ininterrottamente utilizzando un trigger fornito da un insieme di scintillatori posti sul suo asse centrale. Da novembre l' intero esperimento (tranne il rivelatore di vertice) ha registato raggi cosmici con il solenoide superconduttore in funzione. È stato cosi' possibile accumulare su nastro vari milioni di eventi con tracce di momento fra 400 MeV/c e vari GeV/c.

Dall' analisi dei dati raccolti è risultato che le prestazioni della camera a deriva sono uguali o superiori a quelle aspettate, sia in termini di precisione di tracciatura che di identificazione di particella. L'intenso lavoro di test effettuato ha permesso di mettere a punto il rivelatore e il relativo software di ricostruzione e di controllo cosi' da poterlo utilizzare con successo fino dall' inizio dei run di fisica in programma per il mese di maggio del 1999.

Durante il 1998 i gruppi di Padova e Roma hanno partecipato alle attività

sopra menzionate avendo responsabilità, per quanto riguarda la camera a deriva, su:

• sistema di bassa e alta tensione,
• sistema di slow control,
• software di ricostruzione,
• software di simulazione,
• coordinamento del commissioning e del run di cosmici

Inoltre Mauro Morandin ha svolto il ruolo di run coordinator per BaBar durante il periodo Novembre '98 - Gennaio '99.

Per quando riguarda l’esperimento CDF l'impegno per il programma di upgrade del rivelatore è aumentato in vista del prossimo run, che inizierà nel 2000 e raccoglierà una luminosità integrata di almeno 2.fb^-1.

Sostanziali modifiche sono previste per il calorimetro e il rivelatore di muoni, mentre il sistema di tracciatura sarà completamente ricostruito, per poter tollerare l'alta luminosità istantanea prevista, superiore a 10³² cm^-2s^-1, il ridotto intervallo fra interazioni di 396 ns (132 ns in una seconda fase), e per migliorare l'accettanza e la risoluzione spaziale. Il nuovo sistema di tracciatura è costituito da tre rivelatori: un rivelatore di vertice al Silicio (SVXII) posto in prossimità della camera a vuoto, un rivelatore intermedio anch'esso di Silicio (ISL), circondato da una camera a fili (COT).

Il gruppo di Padova è coinvolto nel disegno dei rivelatori a doppia faccia di SVXII e ISL che vengono realizzati utilizzando wafer di Silicio da 6" di diametro. Continui test sui rivelatori forniti dalla Micron Semiconductor ed una stretta collaborazione con la ditta hanno permesso la messa a punto della linea di produzione. Le consegne di tutti i rivelatori devono terminare entro il 99. È stato inoltre definito il disegno del sistema di alimentazione per l'intera parte al Silicio del sistema di tracciatura ed il primo prototipo sarà disponibile tra poche settimane.

È iniziata nel 1998 un'attività di sviluppo del software di tracking e simulazione come contributo al progetto di rinnovamento di tutto il software dell'esperimento basato ora su architetture e linguaggi piú moderni. L'impegno è stato concentrato sopratutto sulla parte di tracciatura nel rivelatore a silicio.

Venendo ora all’esperimento CMS questo ha visto ormai consolidarsi le due attività presenti in sezione e che riguardano piú specificatamente le camere a muoni barrel dell’esperimento ed il tracker a Silicio.

L’attività nel 98 per la parte camere a muoni si è concentrata sulla finalizzazione del progetto in vista dell’inizio della costruzione nel 99. La camera MB96, prototipo in scala reale di una delle camere del sistema, è stata soggetto di una serie estensiva di test, sia in laboratorio che su fascio di test al CERN in condizioni di irraggiamento di elevata intensità, superiore a quella che ci si aspetta in LHC. Il comportamento è stato in ogni caso quello atteso.

Una ridiscussione del disegno globale del rivelatore ha portato alla decisione di rimuovere, nella quarta stazione, il superlayer che misura la coordinata z, parallela ai fasci. Si ottiene in questo modo una sensibile riduzione del costo complessivo con trascurabili effetti sulle prestazioni, come hanno mostrato simulazioni sia del trigger del sistema che della ricostruzione off-line. Tale modifica del progetto è stata approvata dal Comitato LHCC.

È proseguita la progettazione della strumentazione per le linee di costruzione ed è iniziata la preparazione della prima linea.

È proseguito lo studio delle caratteristiche strutturali della camera. I risultati non soddisfacenti delle prove di carico sia di lunga durata che distruttive hanno imposto un cambiamento nel modo di realizzare i catodi delle celle di deriva. Le proprietà della nuova struttura meccanica sono state verificate con ulteriori prototipi e sono risultate pienamente adeguate.

È stato completamente definito il progetto dell’elettronica residente sulla camera e alcuni prototipi sono stati provati in condizioni reali su MB96. In particolare è stato completato il progetto del chip custom di frontend. I prototipi finali sono attesi per i primi mesi del 1999. I risultati sopra elencati, che si riferiscono agli elementi del progetto necessari per iniziare la costruzione della meccanica delle camere e dell’elettronica residente nel volume di gas, sono stati oggetto di un severo esame da parte di un comitato di esperti anche esterni alla collaborazione (Engineering Design Review), che ha approvato il progetto dando via libera all’effettuazione degli ordini necessari per la costruzione di massa.

È anche continuata l'attività di progettazione dell'elettronica per il trigger. Sono stati estensivamente provati i primi prototipi del chip ASIC (BTI) che riconosce elementi di traccia in un quadrupletto per il trigger di primo livello. I test sono avvenuti sia su banco che in connessione a MB96 su fascio di test al CERN e con raggi cosmici in sede. I risultati sono pienamente soddisfacenti. È stato completato il progetto del chip ASIC per la correlazione degli elementi di traccia forniti dai diversi quadrupletti di una camera (TRACO); i primi prototipi sono attesi per la primavera del 99.

Intensa è anche stata l'attivita` di calcolo e software. In particolare ha riguardato:

• la simulazione di montecarlo per i subdetector, il trigger e l'analisi fisica.
• l'inizio della messa in opera dei database per la produzione delle camere.
• l'analisi dei dati prodotti dai test-beam, iniziando anche ad usare il nuovo software Object Oriented scritto in C⁺⁺ e database ad Oggetti (Objectivity).
• l'installazione e l'uso del pacchetto LHC⁺⁺ (libreria HEP ad Oggetti) distribuito dal CERN, che sostituirà CERNlib e che comprende tra l'altro Objectivity (database scelto per LHC). In questo caso sono state utilizzate le licenze software della collaborazione CMS concentrate per l'acquisto e la distribuzione al CERN.
• la prima valutazione della release 1 di GEANT4 per CMS. Geant4 è stato rilasciato nel corso del 1998 e sostituisce GEANT3 per la simulazione dei detector. GEANT4 è completamente riscritto con tecniche OO e si interfaccia naturalmente al nuovo codice di ricostruzione ed analisi.
• la partecipazione allo sviluppo del programma di ricostruzione con tecniche OO , in C⁺⁺, per CMS (ORCA).
• lo studio e la partecipazione ad un programma di R&D, che coinvolge anche CMS, per la definizione del "Computing Model" per LHC, con particolare riguardo al problema dei "Centri Regionali" di analisi e produzione (MONARC). Tale attività richiede la definizione del modello di analisi, la simulazione del comportamento del sistema e l'implementazione di alcuni (piccoli) test-bed.

Il gruppo CMS-Si ha partecipato alla stesura del TDR, occupandosi in particolare della parte di simulazione degli effetti della radiazione sul comportamento dei rivelatori a microstrip su silicio, e della ottimizzazione del disegno dei rivelatori per operazioni ad alte tensioni (>500 V). Parallelamente è continuata l'attività di R&D che si è concentrata sullo studio delle strutture multiguards, del ruolo della resistività e dell'orientazione del lattice (<100> vs <111>), e sulla verifica della tecnologia su wafer da 6". È inoltre continuato l'interesse padovano sullo studio delle proprietà di tecnoclogie deep-submicron e della loro applicazione per l'elettronica di front-end del tracker. Infine è stata terminata la costruzione presso il Dipartimento della camera pulita che sarà usata, a partire da quest'anno, per la costruzione in sede di parte dei rivelatori.

Il gruppo locale che partecipa all’esperimento Delphi ha avuto la responsabilità, per quanto riguarda l'hardware, della manutenzione e del run delle calibrazioni e del software del FEMC, ha contribuito alla manutenzione e al run del VD, ha contribuito alla manutenzione dello STIC (luminometro), e ha contribuito inoltre alla produzione degli eventi MC generali.

L'attività di analisi dei dati raccolti a LEP da parte del gruppo di Padova ha riguardato nel 1998 i seguenti campi di ricerca:

L'attività di analisi ha riguardato i seguenti argomenti:

a) Determinazione di Vcb e produzione di D**

b) Oscillazioni dei B

Sono proseguiti gli studi delle oscillazioni del B0S che sono stati presentati alle conferenze internazionali. Vi è una partecipazione di Padova a LEP B oscillation Working Group, il gruppo di LEP che è stato istituito per mediare i risultati sulle oscillazioni del B ottenuti dai quattro esperimenti LEP (esteso successivamente anche a CDF e SLD). Risultati di questo gruppo sono stati presentati alle conferenze invernali ed estive ed inclusi nel 'Particle Data Group' del 1998. È in preparazione una descrizione tecnica dei metodi usati da inviare a Nuclear Instruments and Methods.

2. LEP 2 : Ricerca di segnali di nuova fisica

Nel 1997 è stata intrapresa la ricerca di nuove particelle o di nuove interazioni a LEP2 basate sullo studio di eventi con soli fotoni nello stato finale. In particolare tre canali sono stati studiati in dettaglio.

• fotone singolo
• due fotoni con energia mancante
• due (o piú) fotoni senza energia mancante

a) fotone singolo

b) due fotoni con energia mancante

c) due (o piú) fotoni senza energia mancante

Questo canale costituisce un processo previsto dal modello standard. I due (o piú) fotoni sono prodotti tramite lo scambio di un elettrone nel canale t. La sezione d'urto e` quindi calcolabile in QED. un'eventuale deviazione dei dati di LEP dalle previsioni richiederebbe l'introduzione di nuove interazioni tra elettrone e fotone ("contact terms") oppure segnalerebbe l'esistenza di stati eccitati dell'elettrone (come assunto dai modelli composti).

Venendo infine all’esperimento Zeus, il run di luminosità per fisica si è svolto dal mese di Agosto 1998 fino a Dicembre 1998, con collisioni tra fasci di elettroni di energia E_e=27.5 GeV e protoni di energia E_p=920 GeV (820 GeV nel 1997), equivalente ad un aumento del 6% dell'energia nel centro di massa. HERA ha fornito una luminosità di circa 8 pb^-1.

Il gruppo di Padova, oltre a curare la maintenance del rivelatore di muoni nel Barrel e nel Rear, ha proseguito i lavori per la realizzazione del nuovo microvertice, di cui coordina l'elettronica.

Le analisi di fisica hanno interessato le ricerche sugli Heavy Flavor, con

Esperimento AURIGA

Durante il 1998 il rivelatore AURIGA presso LNL ha proseguito la presa dati migliorando di un fattore circa due sia la minima energia rivelabile di un impulso (temperatura efficace 3mK, ampiezza minima rivelabile della componente di Fourier dell'impulso Ho circa 2e-22/Hz) sia il limite superiore al fondo stocastico di radiazione gravitazionale come rivelatore singolo.

Il sistema di analisi dati del rivelatore è attualmente finalizzato alla ricerca di segnali impulsivi rari ed è stato migliorato ed irrobustito sia per quanto riguarda la capacità di adattare i parametri del filtraggio dei dati seguendo le non stazionarietà del rumore del rivelatore, sia per quanto riguarda il riconoscimento dei periodi di soddisfacente funzionamento del rivelatore, in cui il rumore gaussiano è quasi stazionario.

Progressi significativi sono stati fatti sull'analisi dati in coincidenza su piú rivelatori alla ricerca di segnali impulsivi. In particolare si sono esaminate per la prima volta coincidenze a tre rivelatori contemporaneamente funzionanti e lo scambio dati fra i rivelatori AURIGA, EXPLORER, NAUTILUS, ALLEGRO e NIOBE e entrato in una fase operativa. Si è definito nei dettagli il protocollo di scambio dati e si sono collaudate le procedure di analisi in collaborazione con gli altri gruppi di ricerca (Roma, Baton-Rouge, Perth).

Con l'obbiettivo di migliorare le prestazioni di rumore dell'amplificatore SQUID, che attualmente è il fattore limitante della sensibilita del rivelatore, sono state sperimentate diverse configurazioni dell'elettronica di front-end a temperatura ambiente. In particolare si e'cercato di disaccoppiare l'elettronica di front-end dalla alimentazione e dal sistema di acquisizione utilizzando batterie e optoisolatori, senza però ottenere un risultato apprezzabile.

È stata misurata per la prima volta la back-action di uno SQUID a basso rumore dello stesso tipo di quello installato in AURIGA mediante il suo accoppiamento con risonatori LC con fattore di merito regolabile a freddo. I risultati preliminari mostrano che parte della back-action e dovuta al rumore in corrente del primo stadio di amplificazione che legge lo SQUID.

È stata realizzata una nuova induttanza a capacità parassita ridotta con tecnica di avvolgimento per sezioni, ottenendo un miglioramento del fattore di merito (Q=1.3e6 nella configurazione adatta all'integrazione su AURIGA). È proseguita la sperimentazione su SQUID a piú basso rumore in collaborazione con l'Università di Giessen.

È iniziato lo sviluppo della facility di test per catene di trasduzione presso LNL, che permetterà di collaudare le prestazioni di rumore di sistemi di trasduzione completi in configurazioni tali da poter essere integrate nel rivelatore.

In particolare è stato progettato e realizzato un prototipo delle sospensioni meccaniche criogeniche ed è iniziata la progettazione dell'inserto criogenico.

L'esperimento vuole verificare l'esistenza delle forze di CASIMIR nella geometria a piatti paralleli. Per effettuare tale misura è stato proposto l'uso di un sistema di rivelazione della forza dinamica.

Lo spostamento indotto, della forza di Casimir su un risonatore di silicio dovuto ad una seconda superficie, viene misurato attraverso un interferometro ottico.

Sezione di Padova: presso i Laboratori Nazionali di Legnaro esiste un sistema per effettuare le misure: microscopio elettronico, banco ottico per interferometro.

Tests di calibrazione, eseguiti mediante campo elettrico, mostrano una sensibilità alle forze di Casimir fino alla distanza di circa un micron.

A distanza del micron è stata rivelata la presenza di una forza attrattiva Misure sistematiche dovranno confermare la presenza di tale forza.

La prima metà del 98 è stata impiegata a raccogliere dati su alcune sorgenti (Mkn 421, Mkn501, Crab Nebula) con i seguenti risultati:

sorgente Num. ore eventi in eccesso

Mkn421 34 570 +/- 85

Mkn501 81 0 +/- 100

Crab 39 280 +/- 100

La seconda metà del 98 è stata dedicata a raccogliere eventi di "luna" per 107 ore; nei mesi di sett,ott,nov,dic sono stati raccolti circa 57000 eventi che dopo una pulizia sono divenuti circa 44000. L'analisi di questi ultimi è in corso.

Il fondo dominante dell'esperimento era dovuto alla presenza di Th232 nelle griglie della camera, fondo che ora è stato ridotto grazie alla sostituzione di tutte le griglie con materiale a bassa radiottività. E’ in atto un programma di riduzione per l'eliminazione dei fondi residui dovuti ai neutroni.

Nell'ultimo anno sono state fatte le prove di vuoto e di tenuta del rivelatore, è stata montata l'elettronica e si sono presi dati per alcuni mesi con CF4 nella TPC e azoto nell'anti-Compton alla pressione di 3 atmosfere.

In giugno l'anti-Compton è stato riempito con scintillatore ed il rivelatore ha raggiunto la sua configurazione finale.

L'inizio della presa dati ha mostrato la capacità del rivelatore di ricostruire bene la traccia e la direzione dell'elettrone sino ad energie inferiori a 300 KeV ed ha permesso di misurare un rate di cira 900 Hz (con soglia a 100 KeV) nello scintillatore, in completo accordo con le simulazioni. L'analisi dei dati ha evidenziato due problemi: un rumore elettronico elevato sulle strip di misura della posizione, rumore che sarà probabilmente soppresso con la sostituzione delle alimentazioni degli ADC, ed un fondo di circa 1 evento al minuto nella TPC, probabilmente dovuto al Radon di cui si sta cercando d’individuare la sorgente per la sua eliminazione.

L'attività del gruppo di Padova è principalmente rivolta allo sviluppo del sistema di acquisizione dati attraverso il disegno, la costruzione e i test dell'elettronica di lettura e il disegno del sistema software di acquisizione dati. Il gruppo è anche coinvolto nella costruzioni di parti del rivelatore ICARUS-600T, la ricerca di soluzioni e l'ottimizzazione delle condizioni di lavoro per alcuni aspetti critici dell'apparato, e contribuisce all'attività di ricerca e sviluppo su questo tipo di rivelatore.

In particolare nel 1998 dopo una sperimentazione con differenti tecniche d'isolamento (teflon, ceramiche piu' alto vuoto, polietilene) è stato progettato e costruito un sistema di passanti per l'alta tensione con una struttura coassiale e isolamento al polietilene, adatto ad alte tensioni fino a 150 kV. Sono stati sviluppati le connessioni filo-cavo, lo schema delle connessioni di lettura dei segnali, le flange per i passanti a bassa tensione e il disegno del sistema generale di connessioni.

Le schede di disaccoppiamento segnali-tensioni, le schede di lettura analogiche e digitali sono state progettate e provate.

Lo sviluppo del software è stato finalizzato al testing, debugging e sviluppo di utilità necessarie per qualificare i componenti dell'intera catena di lettura dei segnali. Particolare attenzione è stata rivolta ad acquisire una buona conoscenza delle tecnologie di comunicazione e dell'ambiente di sviluppo, sia hardware che software, necessari per controllare una architettura distribuita come quella del sistema di acquisizione dati di Icarus 600T.

È stata sviluppata una camera da 200 litri al fine di provare l'elettronica di lettura e i passanti, è stato studiato un nuovo disegno di fotocatodo, consistente in un rivelatore di tipo GEM a grande area con un sottile strato di ioduro di cesio depositato su una faccia, per poter rivelare la luce di scintillazione dell'argon liquido (128 nm).

Infine progressi sono stati ottenuti nel processo di purificazione dell'argon liquido nella fase di riempimento del criostato ed è stata sviluppata, costruita e provata una soluzione alternativa di camera di lettura dove la struttura degli elettrodi non è basata su una camera a fili ma su un circuito stampato multistrato.

Il 1998 è stato l'ultimo anno di presa dati dell'esperimento, sono stati raccolti 1.8x10¹⁹ p.o.t., corrispondenti a circa 350000 interazioni di corrente carica di neutrini µ nel bersaglio.

Notevoli progressi sono stati ottenuti nella simulazione del fascio di neutrini. Sono stati provati e confrontati i vari generatori adronici disponibili, in GEANT e stand-alone, per la produzione dei mesoni da protoni a 450 GeV/c in berillio. Il confronto delle simulazioni con i risultati dell'esperimento SPY ha permesso di selezionare il generatore piú adatto (FLUKA) e di calcolare le opportune correzioni residue.

È stato inoltre approfondito lo studio della propagazione delle particelle adroniche prodotte nel bersaglio di berillio lungo il canale del fascio di neutrini fino al rivelatore NOMAD.

In questo ambito sono stati analizzati gli eventi di un run di misura condotto con l'ottica del fascio che focalizzava le particelle negative (fascio di antineutrini) e uno effettuato senza questo sistema di focalizzazione attivo, misure utili per approfondire lo studio delle sistematiche della simulazione del fascio di neutrini.

Gli esperimenti afferenti la Commissione Nazionale III attivi nella Sezione di Padova hanno coinvolto nel 1998 33 Ricercatori (30.3 R.Eq.), 4 Tecnologi e 3 Tecnici.

L'attività di ricerca è ripartita su 12 esperimenti, la maggior parte dei quali (8) utilizzano i fasci di ioni pesanti disponibili presso i Laboratori Nazionali di Legnaro, dove il Gruppo è stato coinvolto con importanti responsabilità nella gestione e nella sperimentazione degli spettrometri gamma GASP ed EUROBALL. Durante il 1998 si è sviluppata la campagna di misure con EUROBALL presso i LNL, che è terminata a metà del novembre 1998. Va segnalato come nella sperimentazione 1998 ad EUROBALL sono stati inclusi quattro esperimenti proposti da ricercatori del Gruppo III di Padova.

Il Gruppo III ha partecipato anche al completamento ed all'avvio della sperimentazione con i fasci disponibili presso i LNL del rivelatore a 4_ per particelle cariche 8plp nell'ambito dell'esperimento EDEN.

Nel caso del progetto PRISMA1, relativo ad uno spettrometro magnetico per ioni pesanti a grande angolo solido, i ricercatori della Sezione hanno completato lo studio dell'ottica dello spettrometro e dei prototipi del rivelatore di piano focale.

Nel 1998 hanno continuato la presa dati presso i LNL gli esperimenti ALPITOF ed IRIS. Vi è stata inoltre la partecipazione del Gruppo III alle attività di ricerca di astrofisica nucleare presso i LNGS sotto la sigla LUNA.

I ricercatori del Gruppo III partecipano in modo significativo al programma di esperimenti con ioni pesanti relativistici al CERN (NA57) e alla realizzazione dell' apparato ALICE per LHC.

Altre attività presso laboratori esteri sono state realizzate nell'ambito degli esperimenti EDEN (Ciclotrone Superconduttore del TAMU) ed EXOTIC (RIKEN e Monaco).

Durante il 1998 è iniziata la sperimentazione relativa al progetto EXPLODET, dedicato alla rivelazione di esplosivi nascosti (mine) per mezzo di tecniche nucleari. Il gruppo collegato ha studiato tecniche di estrazione ed elaborazione dei dati anche con l’uso della rete neurale TOTEM.

Pubblicazioni (non contenute negli elenchi dei singoli esperimenti)

• M. Cinausero et al., PH N.S., Heavy Ion Physics 7 (1998) 375
• D. Fabris et al., Phys.Rev. C58 (1998) R624
• Collaborazione LUNA, Phys. Rev. C57 (1998)2700
• Collaborazione LUNA, Eur. Phys. J. A3 (1998)1
• H.Timmers et al., Nucl. Phys.A633 (1998)421
• E. Vardaci et al.,Eur. Phys. J. A2 (1998)55

FISICA TEORICA DELLE PARTICELLE

Iniziativa specifica PR21

(A.Bassetto, F.Paccanoni)

• Studio delle proprietà del Pomerone sulla base dei risultati sperimentali ottenuti ad HERA e al Tevatron
• Calcolo in QCD dei processi di fotoproduzione di mesoni vettori e DIS. Sviluppo di un modello per questi processi e per la dissociazione diffrattiva nel processo p-pbar
• Calcolo in gauge di cono-luce delle dimensioni anomale a due loops in QCD perturbativa

Pubblicazioni:

• F.Paccanoni et al., Nuovo Cimento A111 (1998) 551
• A.Bassetto et al., Phys. Rev. D58 (1998) 094020
• F.Paccanoni et al., Proc. of "Hadrons-98", Crimea, ed. L. Jenkovszky, (1998) 78
• R.Fiore, L.L.Jenkovszky and F.Paccanoni, hep-ph/9812453
• F.Paccanoni et al., hep-ph/9801302
• R.Fiore, L.L.Jenkovszky and F.Paccanoni, hep-ph/9812458

Iniziativa specifica PR11

(A.Bassetto, L.Griguolo)

• Studio di proprietà di natura perturbativa e topologica delle teorie di gauge in dimensioni minori o uguali a 4
• Studio delle proprieta` classiche e quantistiche di modelli bidimensionali con vortici di Liouville
• Studio dell'azione effettiva ottenuta integrando fermioni di Dirac a temperatura finita in dimensione dispari
• Studio di modelli bidimensionali per descrivere edge states in FQH effect e legami con modelli integrabili; gravità in D=3 e D=2

Pubblicazioni:

• A.Bassetto and G.Nardelli, Phys. Rev. D57 (1998) 2628
• A.Bassetto, Phys. Rev. D57 (1998) 3609
• A.Bassetto et al., Nucl. Phys. B534 (1998) 491
• L.Griguolo and D.Seminara, Phys. Lett. B440 (1998) 108
• A.Bassetto and L.Griguolo, Phys. Lett. B443 (1998) 325
• L.Griguolo, hep-th/9811050

Iniziativa specifica PD21

(G.Costa, A.Brignole, G.Degrassi, F.Feruglio, G.F.Giudice, D.Grasso, I.Masina, E.Perazzi, M.Pietroni, M.Pusterla, A.Rossi, G.F.Sartori, V.Talamini, G.Valente, F.Zwirner)

Iniziativa specifica TS11

(P.Pasti, J.Isidro, K.Lechner, P.A.Marchetti, M.Matone, H.Singh, M.Tonin)

• Sviluppo di una teoria di gauge dei superconduttori ad alta temperatura critica nella fase di "spin-gap" utilizzando la bosonizzazione di Chern--Simons con gruppo U(1)xSU(2), precedentemente proposta
• Studio della connessione dei modelli non iperellittici di Seiberg-Witten con la teoria M, con particolare riguardo alle equazioni di Picard-Fuchs e di WDVV
• Postulando l'equivalenza degli stati fisici sotto trasformazione delle coordinate spaziali, si è mostrato che ció implica in modo univoco l'equazione di Hamilton-Jacobi quantistica, da cui a sua volta discende l'equazione di Schrodinger
• Studio delle teorie di SYM con N=2, e in particolare dimostrazione che in queste teorie esiste un'analogo del teorema c di Zamolodchikov
• Costruzione di teorie di supergravità non minimali per D=6. Utilizzando un nuovo metodo lagrangiano sono state scritte azioni Lorentz-covarianti a vista e supersimmetriche per la teoria di supergravità N=1 D=6 e IIB in D=10 in presenza di bosoni chirali, ed è stata calcolata l'anomalia gravitazionale associata ai bosoni chirali in D=4n+2
• Nell'ambito dello studio di superbrane con superspazio targhetta AdSxS è stata proposta una realizzazione di questi superspazi come spazi coset, ed è stata discussa la possibilità di fissare consistentemente la simmetria k
• Si sono ottenute soluzioni di vuoto stabili nell'ambito di teorie di supergravità "massive" o "gauged", soluzioni che sono connesse a intersezioni di p-brane in D=10

Pubblicazioni:

• P.A.Marchetti et al., Mod. Phys. Lett. B5 (1998) 173
• P.A.Marchetti et al., Phys. Rev. B58 (1998) 5808
• J.M.Isidro, Journ. of Geom. and Phys. 531 (1998) 1
• A.E.Faraggi and M.Matone, Phys. Lett. 437 (1998) 369
• G.Bonelli and M.Matone, Phys. Rev. D58 (1998) 045006
• G.Bertoldi and M.Matone, Phys. Lett. B425 (1998) 104
• G.Bertoldi and M.Matone, Phys. Rev. D57 (1998) 6483
• A.E.Faraggi and M.Matone, Phys. Lett. A249 (1998) 180
• A.E.Faraggi and M.Matone, Phys. Lett. B445 (1998) 77
• G.Dall'Agata and K.Lechner, Nucl. Phys. B511 (1998) 326
• K.Lechner et al., Nucl. Phys. B512 (1998) 179
• K.Lechner et al., JHEP 9807 (1998) 017
• H.Singh, Phys. Lett. B444 (1998) 327
• H.Singh, Phys. Lett. B429 (1998) 304
• H.Singh, Phys. Lett. B419 (1998) 195
• J.M.Isidro, hep-th/9805051
• P.A.Marchetti, cond-mat/9812251
• J.Frohlich and P.A. Marchetti, hep-th/9812004
• A.E.Faraggi and M.Matone, hep-th/9809126
• A.E.Faraggi and M.Matone, hep-th/9809127
• K.Lechner et al., hep-th/9812170
• P.Pasti et al., hep-th/9809213
• P.Pasti et al., hep-th/9807133
• K.Lechner, hep-th/9808025

FISICA TEORICA NUCLEARE

Iniziativa specifica PD31

(F.Zardi, S.M.Lenzi, P.Lotti, A.Vitturi)

• Proprietà dei sistemi nucleari lontani dalla stabilità
• Reazioni nucleari con fasci radioattivi
• Calcoli di modello a shell e stati omologhi nella regione dello Zirconio e del Piombo
• Approcci semiclassici per lo studio della eccitazione Coulombiana in collisioni fra ioni pesanti ad energie relativistiche
• Proprietà di nuclei ricchi di protoni ad alto momento angolare

Iniziativa specifica PD32

(G.Pisent, L.Canton, G.Cattapan)

• Analisi delle osservabili di polarizzazione per la reazione p + d <-> pi + t nella regione della risonanza Delta con un modello isobarico a scambio mesonico.
• Studio della reazione p + p <-> pi + d nella regione di bassa energia con inclusione dei meccanismi di rescattering in onda S mediati dallo scambio del mesone rho.
• Connessione delle equazioni piNNN-NNN attraverso una opportuna generalizzazione del concetto di catena di Yakubovski, senza riduzioni o approssimazioni delle equazioni dinamiche di partenza

Iniziativa specifica MI41

(V.Manfredi, L.Salasnich)

• Studio del caos nei nuclei atomici analizzando, in particolare, gli isotopi del Calcio con il codice di modello a shell ANTOINE
• Calcolo delle energie di legame e dei numeri di occupazione per i nuclei della shell fp, sia mediante il metodo delle Distribuzioni Spettrali, sia con calcoli di modello a shell con interazione realistica (Kuo-Brown)
• Estensione dello studio del caos in teoria classica dei campi alla meccanica quantistica, con il calcolo delle statistiche spettrali
• Studio della quantizzazione semiclassica
• Studio di processi di diffusione tra protoni e ioni utilizzando il metodo numerico Classical Trajectory Monte Carlo (CTMC)
• Studio della stabilità e della dinamica non-lineare di un condensato di bosoni intrappolato

Pubblicazioni:

• V.R.Manfredi et al., Phys. Rev. C58 (1998) 2108
• V.R.Manfredi et al., Phys. Rev. C58 (1998) 597
• L.Salasnich, Physics of Atomic Nuclei 61 (1998) 1878
• L.Salasnich, Meccanica 33 (1998) 397
• F.Sattin and L.Salasnich, Physica Scripta 58 (1998) 464
• L.Salasnich, Mod. Phys. Lett. B12 (1998) 649
• L.Salasnich et al., Phys. Rev. A57 (1998) 3180
• L.Salasnich et al., J. Low Temp. Phys. 113 (1998) 195
• L.Salasnich et al., Phys. Lett. A249 (1998) 295
• V.R.Manfredi et al., 6th International Spring Seminar on Nuclear Physics, S. Agata, 26 (1998)
• V.R.Manfredi and L.Salasnich, Int. Nuclear Physics Conference, Paris, 373 (1998)
• L.Salasnich, in 'Chaos, Fractals and Models', p. 367, Ed. F.M.Guindani and G.Salvadori (Italian University Press, Pavia, 1998)
• L.Salasnich, in Proceedings of 'SIMAI 98', Giardini Naxos, vol.1, Ed. V.Boffi, p. 285 (SIMAI, Roma, 1998)

Iniziativa specifica LS31

(E.Maglione)

• Decadimenti da nuclei deformati: calcolo rigoroso della larghezza di decadimento di nuclei deformati, vicini alla "proton drip-line", per emissione di protoni; confronto dei risultati con i recenti dati sperimentali. Questo metodo permette di determinare la deformazione di nuclei instabili

Pubblicazioni:

E.Maglione et al., Phys. Rev. Lett. 81 (1998) 538

ARGOMENTI GENERALI DI FISICA TEORICA

Iniziativa specifica NA12

(F.de Felice, C. Del Noce, G.Preti)

• Definizione appropriata delle forze inerziali agenti su un corpo in moto in un generico campo di curvatura spazio-temporale, sviluppo di un formalismo atto a tener conto di qualsivoglia osservatore
• Problema della misura di effetti di relatività dallo spazio nell'ambito di una ricerca finalizzata alla missione del satellite astrometrico GAIA
• Interpretazione fisica della costante di separazione dell'equazione di Hamilton-Jacobi nella metrica di Kerr e proprietà quadrupolari dei potenziali ruotanti
• Effetti gravitomagnetici dei campi gravitazionali di onde gravitazionali piane e di quelli generati da fasci di luce

Pubblicazioni:

F.de Felice et al., Astronom. & Astrophys. 332 (1998) 1133

Iniziativa specifica OG21

(F.de Felice, C.Del Noce, S.Matarrese, G.Preti)

• Determinazione dello stato finale di un sistema binario compatto che si sia contratto per emissione di onde gravitazionali
• Studio del collasso gravitazionale che caratterizza la coalescenza di un sistema binario e determinazione semi-analitica delle caratteristiche della radiazione gravitazionale emessa
• Interazione fra onde gravitazionali e giroscopi; effetti osservabili di selezione dello stato di polarizzazione dell'onda gravitazionale da parte di un sistema di giroscopi
• Onde gravitazionali di origine cosmologica e loro potenziale osservabilità

Pubbblicazioni:

• C.Del Noce, G.Preti and F.de Felice, Ap. J. 507 (1998) 287
• S.Matarrese et al., Phys. Rev. D58 (1998) 043504
• V.Ferrari, S.Matarrese and R.Schneider, astro-ph/9806357
• V.Ferrari, S.Matarrese and R.Schneider, astro-ph/9804259

Iniziativa specifica BO12

(A.Stella)

• Nel campo della criticità autoorganizzata, si è individuato uno scaling di tipo assai inusuale e totalmente inatteso nel modello di sandpile abeliana in 2 dimensioni, che ha analogie con la turbolenza sviluppata
• Attività riguardante le interfacce: metodi del lavoro⁽¹⁾ sono stati applicati al problema di una membrana che si libera da una interfaccia
• Nel campo della statistica degli eteropolimeri aleatori, sono stati sviluppati algoritmi di enumerazione originali ed è stata trovata evidenza di una nuova classe di universalità del punto theta, dominata da disordine e frustrazione

Pubblicazioni:

• A.L.Stella et al., Int. J. of Thermophys. 19 (1998) 1209
• A.L.Stella et al., Int. J. of Thermophys. 19 (1998) 867
• S.Lise and A.L.Stella, Phys. Rev. E57 (1998) 3633
• A.L.Stella and G. Sartoni, Phys. Rev. E58 (1998) 2979 ⁽¹⁾
• A.L.Stella et al., Phys. Rev. E58 (1998) R2677
• A.L.Stella et al., The IMA Volumes in Mathematics and its Applications, Vol. 103, p.159 (Springer, Berlin, 1998)
• P.Monari and A.L.Stella, cond-mat/9807133
• G.Giugliarelli and A.L.Stella, cond-mat/9811320

(T.A.Minelli, A.Pascolini)

• In accordo con l'osservata bassa dimensione di correlazione dell'elettroencefalogramma è stata progettata una estensione della rete di Hopfield costituita da "voltage driven reset integrator neurons" in grado di interpretare la dimensione di correlazione dell'elettroencefalogramma come indice del grado di sincronizzazione neuronale e simulare la fenomenologia dei ritmi cerebrali
• Accanto alla dimensione di correlazione che rimane l'indicatore principe di sincronizzazione a livello locale, la coerenza spettrale viene largamente usata nella pratica clinica quale indicatore del sincronismo a livello regionale. Estensioni finestrate di questo strumento sono state messe a punto per lo studio della ricorrenza della sincronizzazione dei canali elettroencefalografici

Pubblicazioni:

• T.A.Minelli et al., Nonlinear Dynamics, Psychology and Life Sciences 2 (1998) 21
• T.A.Minelli et al., Proc. of the Int. Conf. Chaos, Fractals & Models, Pavia, F.Marsella and G.Salvadori eds. (Italian University Press, 1998) 406

Il Gruppo Collegato di Trento svolge anch’esso attività nel Gruppo V, con 8 ricercatori più 4 afferenti ad altri gruppi, nello sviluppo di elettronica e rivelatori su 4 esperimenti per un totale di 7 ricercatori equivalenti.

Nell’ambito della ricerca interdisciplinare trovano posto quattro esperimenti che si propongono di sviluppare applicazioni principalmente in campo medico: ATER, CIP, SAXCCD e VITON. ATER sta sviluppando un microdosimetro in collaborazione con i LNL. Due prototipi del rivelatore sono stati provati utilizzando un fascio di protoni da 2 MeV ed una microsorgente di particelle alfa, ottenendo risultati in accordo con le previsioni, dimostrando quindi la fattibilità di rivelatori microdosimetrici di 1 mm³. CIP è giunto allo sviluppo, presso i Laboratori Nazionali di Legnaro, di due prototipi di camere a fili per scintigrafia cardiaca, rispettivamente in alluminio ed in carbonio. SAXCCD ha caratterizzato un rivelatore di immagini a CCD intensificato per l’analisi di fenomeni dinamici in difrattometria a raggi X a piccolo angolo (linea SAXS di Elettra) e per applicazioni in tomografia industriale, analisi di reperti archeologici e radiografia digitale. VITON si può considerare complementare all’esperimento SAXCCD in quanto si propone gli stessi obiettivi con la differenza di utilizzare sorgenti di neutroni termici. Come convertitore dei neutroni sono stati sviluppati nuovi vetri scintillatori al terbio con un’elevata presenza di litio (5% in peso) in collaborazione con la Stazione Sperimentale del Vetro di Murano-Venezia.

Nello sviluppo di rivelatori sono coinvolti quattro esperimenti: ALCHIMIA, BAPHOR, CALEIDO e LAST. ALCHIMIA intende sviluppare uno strumento, operante al microfascio dei LNL, in grado di caratterizzare dispositivi e materiali semiconduttori ed isolanti mediante microscopia protonica. BAPHOR studia materiali per fotocatodi e fotorivelatori ed ha messo a punto a Padova un monocromatore in grado di effettuare misure di efficienza quantica nel range 150nm-600nm in "charge collecting mode". CALEIDO studia la fattibilità della costruzione di un calorimetro elettromagnetico di tipo "Shashlik" per applicazioni in futuri esperimenti di alte energie. Un prototipo è stato costruito e provato al fascio X5 dell’Area Ovest del CERN ottenendo incoraggianti risultati che sono stati presentati alla "6^th International Conference on Advanced Technology and Particle Physics" (Como 5-9 ottobre 1998). LAST si occuppa dello sviluppo di sensori di radiazione con elettronica di front-end integrata. Il lavoro svolto sulla linea pilota IRST-Divisione Microsistemi ha dimostrato le ottime caratteristiche della tecnologia messa a punto dalla collaborazione e la fattibilità di questo tipo di rivelatori.

MICROHERTZ, SADIRC, TOLRAD, TOTEM e TOTEMFARM si occupano di sviluppi di elettronica. MICROHERTZ ha messo a punto un convertitore analogico digitale a circolazione ad 8 bit di risoluzione con consumo bassissimo (1_W). Visti i promettenti risultati il gruppo sta lavorando ad una versione a 10 bit di risoluzione ad alta velocità di campionamento. SADIRC studiando le reti a commutazione per applicazioni di "event builder" veloci ha effettuato test sulla stazione di pre-produzione di Icarus, nel readout di una TPC a xenon liquido (Columbia University) e nella lettura della camera a xenon gassoso dell’esperimento CIP. TOLRAD intende studiare topologie circuitali su silicio intrinsecamente tolleranti alle radiazioni. Test eseguiti su transistori a "geometria chiusa" hanno dato ottimi risultati nell’eliminare il problema dell’incremento nelle correnti parassite in seguito all’irraggiamento. Parallelamente è stato sviluppato un modello di questi transistori indispensabile per la progettazione di dispositivi più complessi che intendano avvalersi di questa tecnica. TOTEM e TOTEMFARM hanno consentito di sviluppare un chip basato su un’architettura di rete neurale in grado di fungere da coprocessore in una farm di PC per applicazioni in "pattern recognition". Recentemente questi dispositivi hanno suscitato l’interesse dell’esperimento CDF per l’analisi offline di eventi complessi. Il dispositivo risulta interessante anche per l’analisi online; è infatti allo studio una proposta di trigger basato su TOTEM per CDF RunII ed è stato progettato l’uso del processore neurale per l’analisi dati dell’esperimento di Gruppo III Explodet. Il calcolatore neurale TOTEMFARM viene utilizzato inoltre nel progetto di diagnosi precoce del carcinoma mammario.

Si occupano di sviluppi nella fisica degli acceleratori gli esperimenti DFMNC e SELT. DFMNC si propone di studiare la dinamica dei fasci di particelle cariche in acceleratori ed anelli di accumulazione con metodologie non convenzionali, con particolare attenzione all’effetto "alone" nei fasci ad alta intensità. SELT, che si propone lo sviluppo di un trigger di singolo protone da inserire al Microfascio del LNL, ha realizzato e sta provando la versione miniaturizzata (circa 2 cm³ per APD raffreddati con celle ad effetto Peltier e fotomoltiplicatori).

L'attività di ricerca comprende argomenti di:

• fisica dei buchi neri e teorie di campo in spazi curvi
• teoria dei campi e teorie di gauge
• fenomenologia delle particelle elementari,
• fisica dei molti corpi, fisica nucleare e subnucleare.

Iniziativa specifica BO11

Partecipanti: G. Cognola, R. Giannitrapani, D. Iellici, V. Moretti, G. Modanese, L. Vanzo, M. Toller, S. Zerbini.

• Fisica dei buchi neri e teorie di campo in spazi curvi

G. Cognola, D. Iellici, M. Caldarelli V. Moretti L. Vanzo e S. Zerbini

Si sono studiate le correzioni quantistiche dell'entropia al buco nero BTZ e del suo stato fondamentale a massa nulla.

Per questo buco nero, e per il suo analogo 4-dimensionale, è stata calcolata la back reaction di un campo scalare quantistico conformemente accoppiato e si è mostrato come le modifiche quantistiche implementano il Principio di Censura Cosmica.

Le correzioni all'entropia di un buco nero di Kerr dovute al campo scalare e di un buco nero di Schwarzchild carico dovute al campo elettromagnetico sono state calcolate con il metodo di t'Hooft (brick wall model).

Si è investigato le relazioni tra le diverse tecniche di rinormalizzazione in particolare tra quella della zeta-function e quella del point-splitting.

È stata analizzata una ambiguità nella definizione di azione effettiva Euclidea in presenza di singolarità coniche, presenti nel calcolo off-shell di grandezze fisiche.

Il valore di aspettazione del tensore energia-impulso e le fluttuazioni quadratiche di un campo scalare quantistico in un generico spazio AdS d-dimensionale sono stati studiati usandola tecnica della zeta-function.

2) Buchi neri topologici in gravità e supergravità

L. Vanzo, V. Moretti, M. Caldarelli, D. Klemm

Si sono trovate soluzioni delle equazioni di Einstein con costante cosmologica negativa, che rappresentano buchi neri rotanti con topologia non banale, asintoticamente AdS .

Le proprietà quantistiche sono state investigate studiando la propagazione di campi scalari di massa zero, e di fermioni di Weyl in questi background di buchi neri a topologia non banale.

I vuoti di Boulware, Unruh, e Israel-Hartle-Hawking sono stati costruiti.

Si sono inoltre trovate soluzioni del settore bosonico della gauged N=4,D=4 SU(2) x SU(2) supergravità, che rappresentano buchi neri dilatonici con topologia non banale.

Si è trovato un buco nero estremo toroidale che preserva un quarto delle supersimmetrie.

Si sono discusse infine brane rotanti che risolvono le equazioni di Einstein con costante cosmologica Lambda in dimensione arbitraria. Per Lambda negativa, queste brane appaiono nelle compattificazioni AdS di certe teorie di supergravità, e sono importanti nella corrispondenza AdS/teorie conformi.

3) Gravità indotta dall'anomalia conforme

G. Cognola

Considerando come base uno spazio di anti-de Sitter, dall'integrazione dell'anomalia di traccia si è potuto calcolare esattamente il potenziale effettivo e studiare le transizione di fase indotte dalla temperatura. Si sono considerati anche modelli supersimmetrici e analizzando le soluzioni grafiche si è mostrato che l'interazione con il campo conforme, a basse energie produce una piccola rottura della supersimmetria.

4) Limitazioni quantistiche ai concetti geometrici.

M. Toller e R. Giannitrapani

Si è analizzata la possibilità di descrivere le coordinate spazio-temporali di un evento in termini di una misura a valori operatoriali positivi (POVM). E` stata trovata una formula che fornisce la piú generale POVM sullo spazio-tempo covariante rispetto al gruppo di Poincaré.

Sono state analizzate le varianze delle coordinate spazio-temporali di un evento e si sono verificate in questo contesto le usuali relazioni di indeterminazione. Si sono poi trovate delle diseguaglianze piú forti che contengono il momento angolare nel sistema del baricentro. Si è discussa la loro rilevanza nella discussione dei limiti introdotti dalla interazione gravitazionale alle varianze in questione.

Si è mostrato che, in una teoria locale, una POVM corrispondente ad una regione limitata non puo` appartenere all'algebra delle osservabili quasi-locali.

5) Applicazioni della anomalia moltiplicativa.

G. Cognola, L. Vanzo , S. Zerbini

Si è continuata l'analisi delle possibili applicazione della anomalia moltiplicativa in teoria dei campi.

Si è investigato per primo, un modello con simmetria O(2) di campi scalari autointeragenti e si è calcolata l'anomalia moltiplicativa ad one-loop, con un calcolo diretto e con la teoria di Wodzicki.

Per quanto concerne il sistema di bosoni relativistici carichi a temperatura finita e potenziale chimico non nullo, è stata riesaminata la condensazione relativistica di Bose-Einsteine ed è stata evidenziata la presenza di un termine additivo, dovuto all'anomalia moltiplicativa, nella energia libera a temperature superiori a quella critica.

Si sono studiate le applicazioni nel caso di operatori differenziali non commutanti e si anche è mostrato come l'anomalia moltiplicativa collega le anomalie chirali non abeliane consistenti e covarianti.

6) Stabilità in gravità Euclidea quantistica.

G. Modanese

Sebbene la azione euclidea non sia limita inferiormente, è stato evidenziato che la teoria perturbativa attorno allo spazio piatto è ben definita, a causa del comportamento non perturbativo del sistema. Si sono studiate inoltre le proprietà di decadimento di particelle di massa nulla, attraverso un barriera di potenziale gaussiana.

7) Teorie di gauge bidimensionali

G. Nardelli

Iniziativa specifica BA21

1) Applicazione di teorie di Chern-Simons alla fisica dei polimeri

I. Lazzizera

L'attività di ricerca per l'anno 1998 si è concentrata sulla costruzione di un nuovo modello di teoria di campo per descrivere il comportamento di un sistema di polimeri soggetto a vincoli topologici mediante l'introduzione di termini di Chern-Simons opportunamente accoppiati.

Nel modello di Ginzburg-Landau proposto, le fluttuazioni dei polimeri vengono interpretate per mezzo di una teoria di gauge, in cui le forze topologiche vengono scambiate tramite potenziali vettori il cui termine cinetico è dato dall'azione di Chern-Simons.

Come applicazione il comportamento critico dei polimeri è stato studiato usando il metodo del potenziale effettivo nell'approssimazione ad un loop.

2) Fisica agli acceleratori e analisi dati attraverso la rete neurale TOTEM.

I. Lazzizera, S. Dusini, A. Sidoti

Si è concluso un esercizio di simulazione MonteCarlo della produzione dell'Higgs a LHC e di uso della rete neurale TOTEM per l'abbattimento del fondo. Si è fatta l'analisi di dati dell'esperimento CDF per il decadimento di coppie in canale "completamente adronico", usando ancora la rete neurale TOTEM, un chip realizzato in parte con finanziamenti INFN per il Gruppo V. Sono state misurate sia la massa del top che la sezione d'urto didetto decadimento.

1) Fisica nucleare dei pochi corpi

W. Leidemann, G. Orlandini

Si è continuata la ricerca sul calcolo delle funzioni di struttura di sistemi a pochi corpi con il metodo delle trasformate integrali. Si è dimostrato che le differenze con i risultati ottenuti con interazioni di tipo semirealistico solo centrali è minima nella regione della risonanza. Ciò rappresenta un risultato estremamente importante in vista dell'estensione del metodo a nuclei con A>4. Per quanto riguarda i potenziali realistici, si è intrapreso lo studio del ruolo

delle forze a tre corpi. I risultati preliminari sono veramente interessanti in quanto sembrano mostrare l'effetto notevole di queste nella fotodisintegrazione sia nella risonanza che nella zona intorno ai 100 MeV.

Per quel che riguarda il filone di ricerca sugli osservabili di polarizzazione, è stato sviluppato il formalismo poi applicato alla elettrodisintegrazione del deuterio. È proceduto il lavoro sul "Deuteron Atlas".

È inoltre partito lo studio dell'applicazione del metodo delle trasformate a sistemi con A>4. Per prima cosa è stato calcolato lo stato fondamentale di nuclei con 4<A<12 accoppiando l'approccio con armoniche ipersferiche, le tecniche di correlazione e l'idea di Faddeev.

2) Reazioni di break-up

D.M. Brink

Si è studiata la reazione di break-up su 11Be con lo scopo di mettere in luce metodi affidabili per ottenere informazioni sulla struttura ad halo di questo nucleo. I risultati su larghezze, distribuzioni parallele di momento e sezioni d'urto sono confrontate con i recenti dati sperimentali.

Si è messo a punto un modello a quarks sul fronte di luce per poter descrivere in modo relativisticamente covariante le funzioni di struttura polarizzate e non del nucleone. Il formalismo e` stato applicato allo studio dello spin del nucleone attraverso reazioni polarizzate di leptoni, del tipo Drell-Yan.

Si sono ottenuti risultati incoraggianti nella descrizione in termini di gradi di libertà partonici, della struttura interna dei quark costituenti nei processi di diffusione profondamente inelastica.

Si è studiata la polarizzabilità del nucleone per mezzo di tecniche a regole di somma anche per potenziali tra quarks mediati da mesoni.

2) Punti e fili quantistici

E. Lipparini

Si è continuata l'indagine su nanostrutture come i punti quantistici e i fili quantistici, che sono nuovi sistemi di fermioni costruiti in laboratorio.

Si sono studiate le proprietà dello stato fondamentale di un sistema di elettroni quasi-monodimensionali. Si sono investigate, mediante l'approccio del funzionale densità, fili quantistici in forti campi magnetici esterni, studiando anche i modi longitudinali.

Le eccitazioni di carica e di spin sono state studiate in dettaglio, sempre in fili quantistici. Stati collettivi di spin in gas di elettroni in differenti dimensioni spaziali sono stati investigati.

Esperimento totem++: (dispositivi neurali VLSI)

Partecipanti: I. Lazzizzera (responsabile nazionale), A. Sidoti

Riassunto sintetico degli scopi del progetto:

Sviluppo di architetture innovative per processori neurali in VLSI, in particolare in un approccio multiplier-less, utilizzando una codifica logaritmica approssimata dei numeri:

• è stata completata la progettazione del chip TOTEM++ in tecnologia AMS CMOS 0.8 um: i primi prototipi sono ora in fase di test;
• è stato usato il neurochip TOTEM in lavoro di analisi off-line di dati reali della produzione di quark pesanti;
• è stato impostato un lavoro di utilizzazione on-line dello stesso neurochip.

Corollario rilevante:

Nel maggio 98 è nata una società di progettazione e produzione di circuiti integrati opernate in modalità fabless, specializzata in sensori intelligenti,il cui prodotto di lancio è stata una telecamera "intelligente", basata sull'uso del processore TOTEM. La società si chiama NEURICAM e deve considerarsi spin-off della collaborazione informale tra IRST, Università di Trento e INFN. Alla ditta è dedicato l'editoriale e un articolo lusinghiero su "elettronica oggi" (Gruppo Ed. Jackson, N.267, gennaio 1999).

Partecipanti: I. Lazzizzera (responsabile nazionale), A. Zorat

Sviluppare un calcolatore neurale, TOTEMFARM, avente altissime prestazioni e costo contenuto. Il calcolatore sarà costituito da un insieme di processori Pentium, dotati ciascuno di un modulo hardware per le elaborazioni neurali e connessi tra loro tramite canali di comunicazione ad alta velocità.

Il primo prototipo TOTEMFARM avrà prestazioni di picco dell'ordine dei 4500 MIPS per la parte di elaborazione simbolica, 1.5 GFLOPS per la parte di elaborazione numerica floating point e 160.000 MCPS per la parte di elaborazione neurale.

Principali risultati raggiunti:

• Assemblati primi prototipi;
• Definita la configurazione SW: kernel LINUX essenziale sui singoli nodi, LINUX completo o Windows/NT sulla stazione di supervisione.
• Installate librerie e tools MPI per la realizzazione di software parallelo.
• Installati tools LAM per la gestione della distribuzione del calcolo fra i nodi.
• Avviata la realizzazione dei moduli di interfacciamento con le schede Totem per la parte di calcolo neurale.