I Progetti PRIN 2022 presso la Sezione di Padova
Progetti finanziati dal Bando PRIN 2022 – Decreto Direttoriale n. 104 del 02-02-2022 – presenti presso la Sezione INFN di Padova
AxionOrigins: towards a complete theory for the origin of the axion – PRIN 2022K4B58X
P.I. e Responsabile di Unità INFN: Di Luzio Luca
Budget totale € 105.136,00 – Contributo MUR € 98.607,00
Il progetto AxionOrigins mira a sviluppare teorie complete dell’assione che affrontino il problema dell’origine e della qualità della simmetria Peccei-Quinn (PQ), esplorando il legame con il puzzle della gerarchia di sapore del Modello Standard (SM). Si prevede di identificare nuove estensioni dello SM, basate su simmetrie di gauge orizzontali, dinamiche composite e teorie di grande unificazione, che possano selezionare intervalli teoricamente motivati per la massa e i parametri di accoppiamento dell’assione. Tra i risultati attesi vi sono la possibilità di collegare la fisica dell’assione con segnali osservabili a basse energie e di ottenere nuovi vincoli sulla materia oscura assionica. Ad oggi, sono state identificate connessioni tra simmetrie orizzontali e PQ, con implicazioni per la fenomenologia di bassa energia degli assioni.
Cold paramagnetic polar molecules: from particle physics to quantum technology – PRIN 20227F5W4N
Responsabile di Unità INFN: Carugno Giovanni
Budget totale € 70.873,00 – Contributo MUR € 36.577,00
Il momento di dipolo elettrico (EDM) delle particelle elementari è diventato un parametro fondamentale da misurare. Infatti, un EDM permanente di una particella con momento angolare di spin violerebbe direttamente la simmetria T, diventando così una forte indicazione dell’esistenza di una nuova fisica oltre il Modello Standard (BSM). Inoltre, seguendo i criteri di Sakharov, una violazione di “T” è obbligatoria per spiegare lo squilibrio macroscopico materia-antimateria nel nostro Universo. In una teoria BSM, l’EDM delle particelle elementari potrebbe fornire vincoli sulla massa delle particelle BSM superiori alla scala TeV, molto più grande della scala energetica accessibile all’LHC. Negli ultimi anni, l’uso di fasci freddi di molecole reattive ha portato a un limite di 10-30 e cm per l’EDM degli elettroni. Nuove proposte, per lo più basate su tecniche atomiche, molecolari e ottiche, sono apparse di recente con una crescente sensibilità all’EDM degli elettroni. Tra tali proposte, ci si aspetta un miglioramento significativo dai sistemi basati su molecole polari incorporate in una matrice fredda di gas inerte. Questo progetto intende realizzare un apparato sperimentale per drogare crio-cristalli di para-idrogeno (pH2) con molecole paramagnetiche dipolari.
Durante l’ultimo anno abbiamo concentrato i nostri sforzi sperimentali sulla crescita di cristalli criogenici di para-idrogeno a temperature di pochi gradi Kelvin, eseguendo studi spettroscopici su tale matrice in modo da caratterizzare il contenuto di orto-idrogeno di tali cristalli. È stata utilizzata una configurazione diversa per produrre molecole di BaF in volo tramite un approccio di ablazione, con conseguente produzione ad alta resa.
Unveiling the role of low dimensional activity manifolds in biological and artificial neural networks – PRIN 2022HSKLK9
Responsabile di Unità INFN: Zucchetta Alberto
Budget totale € 84.800,00 – Contributo MUR € 84.800,00
Il progetto mira a sviluppare un modello predittivo delle attività neurali a bassa dimensionalità basato su reti neurali artificiali. L’obiettivo del progetto consiste nello sviluppo di una pipeline analitica per identificare strutture a bassa dimensionalità nei dati neurali, e lo sviluppo di un modello “spiegabile” basato su reti neurali ricorrenti.
Questo modello sarà utilizzato per riprodurre previsioni verificabili sulla risposta a stimoli ottico-cinetici di un semplice animale (D.rerio), avanzando l’integrazione delle tecniche più avanzate di machine learning con le neuroscienze.