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Campi quantici deformati

Esistono due grandi quadri teorici in fisica, ossia la teoria della relatività generale per la gravità e la teoria dei quanti per la materia. In alcune circostanze danno luogo a previsioni diverse e necessitano di una riconciliazione.
Campi quantici deformati
Il progetto NCD OF QFT (Non-commutative deformations of quantum field theory) è nato con l’obiettivo di stabilire modelli di simmetrie deformate e spazio curvo dei numeri d’onda a livello di interfaccia tra teoria quantistica e gravità. Il focus principale ha riguardato le teorie in cui le coordinate spazio-tempo formano un’algebra di Lie, dal momento che strutture simili si incontrano nella descrizione delle particelle topologicamente gravitanti in tre dimensioni spazio-temporali.

La principale sfida tecnica era quella di modellizzare le onde piane a gruppi di valore e le relative simmetrie relativistiche, deformate nel senso che l’azione dei generatori di trasformazione di Lorentz sullo spazio dei numeri d’onda non è lineare e simmetrica in quanto a prodotti di onde piane.

Tra i risultati del progetto, di particolare importanza sono quelli relativi alle connessioni concettuali di scenari con spazio curvo dei numeri d’onda e simmetrie relativistiche deformate con modelli che presentano la riduzione dimensionale a scale di energia super-Planck.

Altrettanto importante è stata la comprensione del fatto che il quadro di simmetrie relativistiche deformate, a livello quantistico, può rappresentare un’evoluzione deformata di matrici di densità. Ciò permette l’evoluzione di stati puri in stati misti, l’apertura di una nuova finestra sullo studio teorico delle divergenze fondamentali dall’evoluzione quantistica unitaria. Vi è un elevato potenziale di impatto per le ricerche fenomenologiche in quanto a effetti di gravità quantistica e per la comprensione dell’evoluzione quantistica relativa ai buchi neri.

I risultati ottenuti in collaborazione con due studenti in tesi dell’Università La Sapienza stabiliscono un legame tra difetti topologici e deformazione della simmetria relativistica nel contesto della gravità tridimensionale. La Gravity Research Foundation ha assegnato un secondo posto per questo lavoro nel 2015. Un saggio relativo all’argomento si è inoltre guadagnato il quarto posto al concorso “Questioning the Foundations”, ospitato dal Foundational Questions Institute.

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Keywords

Campi quantistici, gravità, teoria quantistica, NCD OF QFT, spazio-tempo, simmetrie relativistiche