Materia condensata e tecnologie quantistiche

Si veda anche la versione inglese

  La Fisica Teorica della Materia Condensata si occupa oggi delle proprietà della materia e della radiazione in condizioni "estreme", di interazione forte e ultraforte, di confinamento, di temparature ultra basse o di altissima pressione e tensione. L'impressionante progresso degli ultimi anni ha portato alla sintesi di strutture a stato solido complesse, come le reti quantistiche di atomi artificiali e a scoprire nuovi pateriali come la graphene o la materia topologica, la cui fisica è dominata dalla coerenza quantistica. Exploiting novel phenomena in such systems is expected to open new scenarios both for fundamental Physics, from highly unconventional behaviors, as for mesoscopic superconductors or quantum Hall liquids, to novel states of matter and quantum phase transitions, where sophisticated concepts from topology meet quantum mechanics. Interest in this Physics is strongly motivated by applications to quantum computation and other revolutionary quantum technologies, which are the goals of a new EU FET-Flagship on 2018-28. Visionary perspectives range from quantum artificial intelligence to atomtronics and quantum gravity.

Presentazione su Tecnologie Quantistiche: misteriosi quanti e magiche tecnologie per l'Open Day di Fisica, 15/02/2018

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  • Per gli studenti della triennale in Fisica:  Presentazione del Curriculum in Condensed Matter Physics (Theory path) della LM Fisica 2019/2020 @UniCT.
  • La Conferenza FIsMat 2019 avrà luogo quest'anno a Catania, presso il Dipartimento di Fisica "Ettore Majorana", dal 30 Settembre al 4 Ottobre 2019, con numerose sessioni dedicate alla Fisica Teorica della materia Condensata ed alle Tecnologie Quantistiche.
  • Sept. 17-20, 2018 – Ha avuto luogo a Catania la Conferenza IQIS 2018 : 11th Italian Quantum Information Science conference, con una giornata dedicata alla EU FET-Flagship su Quantum Technologies ed un evento dedicato agli studenti, sponsorizzato dalla fondazione Schwinger.
  • Presentazione proposte di tesi per laurea triennale e magistrale (data da fissare).

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Percorso didattico: insegnamenti, tesi e internazionalizzazione

Presso il Dipartimento di Fisica "E. Majorana" è possibile intraprendere un percorso in Fisica Teorica della Materia e Tecnologie Quantistiche, con vari insegnamenti specializzati tenuti da ricercatori del settore, a partire dalla Laurea Triennale in Fisica e per le Lauree Magistrali in Fisica ed Ingegneria Elettronica. Sono inoltre disponibili corsi per il Dottorato di Ricerca in Fisica dell'Università di Catania (ved. la pagina in inglese) e in particolare per gli studenti del curriculum in "Fisica teorica delle Interazioni Fondamentali e Tecnologie Quantistiche" c'è la possibilità di frequentare anche corsi presso la SISSA di Trieste. Per informazioni rivolgersi al Prof. G. Falci (gfalci[at]dmfci.unict.it) ed è possibile trovare maggiore dettaglio nella presentazione del percorso.

Internazionalizzazione

Per tutti gli studenti del corsi "undergraduate" sono disponibili numerose opportunità con il programma Erasmus per la frequenza di corsi e lo svolgimento di tesi di laurea. Per informazioni rivolgersi alla Prof. E. Paladino (epaladino[at]dmfci.unict.it). E' in fase di studio il progetto di estendere agli studenti della magistrale della possibilità di seguire corsi selezionati della SISSA su metodi numerici avanzati.

Proposte di Tesi

Per la Laurea Magistrale in Fisica

  • Distributed open quantum systems: using quantum Darwinism to design efficient approximations (LM Fisica) -- Fabio Mauceri
  • Fano-Anderson impurities in graphene modelling 1/f noise (LM Fisica) -- Alessio Bettanin
  • Quantum dynamics of graphene-based hybrid superconducting nanostructures (LM Fisica)
  • Quantum sensing of noise in graphene and topological materials (LM Fisica)
  • Entangling masses with quantum fields: the quantum to classical boundary (LM Fisica)
  • Quantum control of ultrastrong radiation-matter interaction in superconducting quantum architectures (LM Fisica)
  • Dicke transition in quantum architectures: adiabatic dynamics and geometric phases (LM Fisica)

Per la Laurea in Fisica

  • Ultrastrongly coupled light-matter architectures and the fate of virtual photons (Laurea Fisica, rapporto tecnico)
  • Coherence in Graphene-based Josephson devices for quantum computation (Laurea Fisica, rapporto tecnico)
  • Quantum gravity (Laurea Fisica, compilativa)
  • Quantum simulators and many-body physics (Laurea Fisica, compilativa)
  • Quantum Machine Learning (Laurea Fisica, compilativa)
  • Topological phases of matter (Laurea Fisica, compilativa)

Elenco dei corsi tenuti da docenti di Fisica della Materia Teorica

Laurea in Fisica

  • Statistical Physics (II semester – III year – 6 CFU) – G. Falci
  • Metodi Numerici (II semester – II year – 6 CFU) –  G. G. N. Angilella
  • Oscillazioni e Onde (II semester – II year – 6 CFU) – G. Piccitto 
  • Attività formative: Programmazione Matlab (II semester – I year – 2 CFU) – G. Piccitto 

Laurea Magistrale in Fisica

  • Solid State Physics (I semester – I year – 6 CFU) –  G. G. N. Angilella
  • Superconductivity (II semester – I year – 6 CFU) – E. Paladino
  • Quantum Optics (II semester – I year – 6 CFU) – G. Piccitto 
  • Computational Quantum Dynamics (II semester – I year – 6 CFU) – A. Ridolfo 
  • Quantum Phases of Matter (II semester – I year – 6 CFU) – L. Amico 
  • Many-body Physics (I semester – II or I year – 6 CFU) –  G. G. N. Angilella
  • Quantum Information (I semester – II year – 6 CFU) – G. Falci

Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica

PhD in Physics – Curriculum in Theotretical Physics of Fundamental Interactions and Quantum Technologies (ved. pagina in inglese)

Insegnamenti di servizio presso altri Corsi di Laurea:
Fisica I (Ingegneria Informatica ed Elettronica: canale 1- 9 CFU) - L. Amico, Fisica I (Ingegneria Informatica ed Elettronica: canale 4- 9 CFU) - F. M. D. Pellegrino, Fisica II (Ingegneria Elettronica - 9 CFU) - E. Paladino, Fisica II (Matematica - 12 CFU) - G. G. N. Angilella

 

Istituzioni di Ricerca associate
CNR- UoS Catania (former Matis); CNR-IMM; CNISM, UdR Catania; INFN, Sez. Catania; Centro Siciliano di Fisica Nucleare e Struttura della Materia, CIMAT