La Teoría de la Relatividad General (RG) de Einstein y la Teoría Cuántica de Campos (TQC) en el espacio de Minkowski describe con éxito la física observable en un amplio rango de escalas de longitud y energía. Sin embargo, resulta muy difícil entender el comportamiento cuántico de la gravedad en sí misma. A escalas de energía muy por debajo de la energía de Planck, la TQC en espacios curvos tiene no obstante un llamativo éxito. Predice la radiancia cuántica de agujeros negros y muestra cómo las irregularidades primordiales de nuestro universo, observadas en el fondo cósmico de microondas y en la estructura a gran escala, pueden generarse en el universo primitivo. Para longitudes o energías próximas a la escala de Planck, la ausencia de una teoría bien entendida urge un esfuerzo a nivel mundial para construir una teoría cuántica viable para el campo gravitatorio. La complejidad del problema requiere un abordaje multidisciplinar, incorporando un amplio rango de puntos de vista, cubriendo desde sofisticadas matemáticas hasta experimentos ambiciosos. Se requiere un entendimiento profundo de nuestras teorías básicas, así como una mejora de los enfoques principales para una teoría cuántica de la gravedad apropiada. Nuestro grupo sigue esta estrategia de investigación en un modo interrelacionado. En particular, nuestros principales propósitos son:
- Teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo y sus consecuencias observables en cosmología. Condiciones iniciales en inflación y el universo observable: bajos multipolos angulares en el CMB, no-gaussianidades, potenciales efectos de gravedad cuántica, etc. Efectos de renormalización en espacios curvos: espectro de potencias, campos magnéticos primordiales, etc. Mecanismo de creación gravitacional de partículas y sus implicaciones físicas (universo temprano, materia oscura, energía oscura, etc).
- Aspectos cuánticos de agujeros negros y agujeros negros acústicos. Especialmente la posibilidad de detectar el efecto Hawking mediante correlaciones de densidad en condensados de Bose-Einstein.Estudio de efectos cuánticos en agujeros negros/blancos acústicos; backreaction del flujo de Hawking en los BECs; aplicaciones de gravedad análoga en cosmología; mini agujeros negros en el LHC, correlaciones y unitariedad.
- Aspectos clásicos y cuánticos de la gravitación en formalismo de Palatini. Extensiones de relatividad general y aplicaciones astrofísicas y cosmológicas.Formulación semiclásica de la teoría cuántica de campos, dinámica de"brane-worlds" y correspondencia AdS/CFT en geometrías con métrica y conexión independientes (Palatini). Estructura y estabilidad de agujeros negros en dichas variedades. Cosmologías no singulares y descripciones efectivas de modelos de gravedad cuántica.Problema de la expansión cósmica acelerada y materia oscura desde un punto de vista gravitatorio.
- Supersimetría y deformaciones del espaciotiempo. Deformaciones del superespacio de Minkowski y el superespacio conforme en términos de super Grassmannianos y super flags cuánticas. Teorías de campos sobre estos espacios noconmutativos. Soluciones de agujeros negros en supergravedad: universalidad y clasificación.
Análisis multidisciplinar del impacto del ejercicio de la desconexión digital en el marco de las relaciones laborales. Las transformaciones tecnológicas que vive el actual mercado laboral provocan cambios importantes en la esfera del trabajador y en la gestión empresarial; sin duda, todo un reto para los agentes implicados en el trabajo (trabajadores, empresarios, Gobiernos, sindicatos y asociaciones empresariales) para afianzar el espíritu tuitivo de la normativa laboral y garantizar unos derechos laborales básicos como el descanso, la Seguridad y salud en el Trabajo, la intimidad, la conciliación, el secreto de las comunicaciones o la protección de datos. En este sentido, el grupo de investigación analiza el derecho a la desconexión digital del trabajador, así como su eventual afectación en la gestión de las personas y la competitividad empresarial. Todo ello siempre puntualizando que se trata de un derecho laboral que en última instancia, su efectividad deviene tanto de un mecanismo de potenciación de la libertad y autodeterminación del plan del trabajador, así como de una garantía de la efectiva, libre e igual competencia empresarial en el marco de una economía social de mercado. En este contexto, el grupo de investigación aclara un derecho laboral básico y fundamental en la actualidad pero con muchas aristas que han de ser pulidas. Para ello, en línea con su carácter multidisciplinar trata los bienes jurídicos protegidos en el derecho laboral: en con mayor o menor intensidad y directa o indirectamente, la salud (art. 15 CE); la libertad (art. 1.1 CE) - incluyendo la libertad de empresa y la productividad (art. 38 CE) -; la dignidad y libre desarrollo de la personalidad (art. 10 CE); la igualdad (arts. 1.1; y 9.2 CE); la intimidad y la privacidad (art. 18.1, 3 y 4 CE); el honor (art. 18.1 y 4 CE); y la familia (39.1 CE). Sucintamente, el grupo pretende tratar el ejercicio del derecho, sus implicaciones jurídico-prácticas en las relaciones laborales (con especial incidencia en el teletrabajo), su estado actual en el mundo (con estudios internacionales del derecho en otros países), su relación con la prevención de riesgos laborales (fatiga informática e hiperconectividad), así como con la perspectiva de género, la diversidad, la intimidad y la privacidad, la conciliación de la vida laboral y familiar, la videovigilancia y el control empresarial (la necesidad de todo tipo de software digital significa que el control de los trabajadores está creciendo mucho) y, la vertiente tecnológica del mismo, entre otros aspectos: el estudio BYOD ("bring your own device"), protocolos internos en el uso de dispositivos digitales y software de organización del tiempo del trabajo a disposición de las empresas privadas y públicas.
El objeto de estudio del proyecto son las funciones con propiedades de suavidad definidas en espacios de Banach así como a la existencia de normas equivalentes con "mejores" propiedades que la inicial (renormamientos). Tal estudio se refiere tanto a la influencia que las características geométricas, o las propiedades topológicas, del espacio tengan sobre la diferenciabilidad de la norma o la existencia de renormamientos con ciertas propiedades, como al estudio de diversas clases de funciones suaves, sean analíticas, diferenciables o polinómicas, en tanto que espacios o álgebras de Banach y a los operadores que entre ellas pueden definirse.
El estudio de las propiedades de los hadrones partiendo de su estructura descrita mediante quarks, antiquarks y gluones y sus interacciones fuerte, electromagnética y débil. La teoría que describe la estructura de los hadrones es Cromodinámica Cuántica (QCD), una teoría cuya solución exacta no ha sido posible aún desde su formulación en 1973.
En la actualidad hay dos líneas de investigación fundamentales en el estudio de la estructura de los hadrones, por un lado modelos o teorías efectivas que incorporan mecanismos que describen aproximadamente las propiedades y las simetrías de de QCD. Otra línea de actuación es la solución numérica de la teoría mediante complejos cálculos por ordenador que recibe el nombre de QCD en el retículo, pues el espacio tiempo se discretiza en un retículo, y sobre él se intenta encontrar una solución de la teoría.
Nuestro trabajo sigue la primera línea, es decir la modelización de QCD. Dentro de este esquema de estudio de los hadrones y sus propiedades se investigan varias regímenes:
- Distancias cortas: mediante el estudio de procesos profundamente inelásticos. En los últimos años este estudio se ha centrado en la descripción de funciones de patrones generalizadas (GPD) y las distribuciones de momento transverso (TMD). Estas cantidades, que permiten el acceso a la estructura del protón y de los piones, están siendo medidas experimentalmente y conducen a observables cuyo análisis teórico nos ayuda comprender las propiedades no perturbativas de QCD
- Distancias intermedias: el interés prioritario en este caso es la comprensión del espectro hadrónico. El número de hadrones como puede apreciarse en el compendio del Particle Data Group es enorme. Pero todos ellos parecen estar formados por cinco quarks (antiquarks) de valencia: u,d,s,c,b, ya que el quark (antiquark) t es tan pesado que no tiene tiempo a ligarse. Nuestro trabajo consiste en analizar el espectro para comprender la interacción entre los quarks que da lugar a los hadrones. De esa interacción fenomenológica intentamos aprender propiedades de QCD. En los últimos años la posible existencia de estados llamados exóticos, multiquarks y glueballs, han requerido nuestra especial atención. Los gluones también forman parte de la descripción de QCD y los gluones tienen autoacoplamientos, por lo tanto podrían dar lugar a estados de sólo gluones de valencia denominados glueballs y en los últimos años nos hemos dedicado intensivamente a ellos. Nuestro estudio consiste en analizar la estructura y las posibles desintegraciones de los hadrones para, comparando con los datos experimentales de laboratorios repartidos por todo el mundo, Belle BaBar, Bes, extraer consecuencias sobre la interacción fundamental. También nos dedicamos a predecir futuros procesos que se deberán observar en el futuro acelerador FAIR y su detector PANDA. El contraste de datos teóricos con los experimentales permite, a través de las propiedades del espectro: masas y anchiras de desintegración,entender la interacción de los quarks y los gluones entre sí y sus canales de desintegración fuertes, electromagnéticos o débiles.
- Distancias grandes: interacción hadrón-hadrón. La física nuclear está gobernada por la interacción entre hadrones. Por una propiedad denominada confinamiento los quarks y los gluones no pueden aparecer libres, deben estar siempre ligados formando hadrones. Sin embargo ellos deben ser la causa de la interacción que se observa entre hadrones,en particular entre el protón y el neutrón para formar núcleos atómicos. Nuestro trabajo consiste en explicar la interacción entre hadrones a partir de la interacción entre quarks.
- Materia hadrónica a altas temperaturas y densidades: las interacciones entre iones pesados permiten estudiar la materia hadrónica fuera de las condiciones normales, que hoy se pueden conseguir en aceleradores como RHIC y LHC.Se espera que propiedades hadrónicas diferentes a las normales nos indiquen las posibles transiciones de fase de QCD
Grupo teórico con una experiencia reconocida internacionalmente en la física y la fenomenología de las partículas elementales y sus interacciones fundamentales en grandes colisionadores (frontera de alta energía) y fábricas de sabor (frontera de alta intensidad). Grupo pionero en la aplicación de las teorías de campo efectivas y métodos perturbativos a órdenes superiores en teorías cuánticas de campo para el anális e interprest datos experimentales. Grupo experto en la física del sector escalar de la teoría electrodébil, ruptura de la simetría electrodébil y la física del bosón de Higgs, las interacciones fuertes, la física de los quarks pesados (quarks top y bottom), y la física de sabor de leptones y hadrones.
El grupo también destaca por la coordinación de redes de investigación nacionales y europeas, y por su implicación en actividades de divulgación y transferencia de conocimiento. El Modelo Estándar (SM) de la física de partículas es la teoría cuántica de campos que describe las interacciones fuertes, débiles y electromagnéticas de las tres familias de quarks y leptones. Ha tenido un gran éxito en la descripción de todas las observaciones experimentales en una amplia gama de escalas de energía, desde la masa del electrón hasta más allá de la masa de quark top. El reciente descubrimiento del bosón de Higgs es un gran logro que también abre nuevas preguntas en el sector escalar de la teoría: ¿es el único responsable del mecanismo de ruptura espontánea de la simetría electrodébil (EWSB)?, ¿qué dinámica fundamental explica la jerarquía entre las masas de las tres familias? Este es el sector de sabor más importante, que en el SM incluye 20 de los 25 parámetros libres del modelo.
Otra cuestión de interés es explorar la existencia o no de una estructura en la brecha actual entre los estados conocidos y la escala de Planck. Con el fin de descubrir nuevos fenómenos hay que averiguar la posible existencia y propiedades de un espectro ampliado de los estados más allá de los incluidos en el SM. Experimentos recientes, en curso y futuros experimentos como el Tevatron, el LHC o el Linear Collider (LC) en la frontera de alta energía, o las fábricas de sabor (K, D y B) capaces de medir con gran precisión observables a bajas energías en la frontera de alta intensidad, se complementan muy bien en la búsqueda de desviaciones de las predicciones del SM que pueden ser capaces de revelar una dinámica subyacente. Este objetivo sólo será posible si el tremendo esfuerzo experimental se corresponde con un trabajo teórico correspondiente capaz de adaptarse a la precisión experimental. Esta es una tarea difícil porque las predicciones teóricas suelen implicar efectos de la interacción fuerte que no son fáciles de cuantificar. Se necesitan cálculos perturbativos a órden superiores muy complejos para proporcionar predicciones teóricas precisas de los procesos de dispersión duros en el LHC, mientras que se necesitan métodos no perturbativos para predecir observables de baja energía en las factorías de sabor. No sólo el sector de quarks, sino también el área de sabor de leptones es un campo de enorme interés, impulsado por el descubrimiento de las masas de los neutrinos. La búsqueda de violación de sabor leptónico en las factorías de sabor (LHCb, MEG, SuperBelle) debe ser complementado con un marco teórico sólido para resolver una posible estructura de la teoría más allá del SM. Nuestros objetivos de investigación incluyen las tendencias actuales que integran la física del LHC y las factorías de sabor presentes y futuras, con un gran interés hacia la fenomenología en un futuro LC.
El tema de trabajo del Grupo de investigación se centra fundamentalmente en la confrontación de las predicciones del Modelo Estándar con los datos experimentales, prestando especial atención a los resultados del LHC y a los últimos análisis del Tevatrón y de las factorías de mesones B, así como a los experimentos de neutrinos y aquellos aquellos que son relevantes en aspectos relacionados con la materia y energía oscuras del Universo.
La comparación de dichos datos experimentales con el Modelo Estándar, así como con sus posibles extensiones viables, está orientada a proporcionar la información necesaria para dar respuesta a los interrogantes actuales de la física fundamental tales como:
- ¿Por qué los fermiones aparecen replicados en tres (y sólo tres?) familias con propiedades prácticamente idénticas?
- ¿Cuál es el origen de la jerarquía de masas y mezclas observada en las familias fermiónicas, tanto en el sector de quarks como en el de leptones?
- ¿Existe alguna razón fundamental que explique la asimetría izquierda-derecha observada en las interacciones débiles?
- ¿Qué dinámica es responsable de la violación de la simetría CP?
- En ese contexto, dada la precisión actual y la cantidad de datos experimentales disponibles, proporcionados por los experimentos citados, es importante desde el punto de vista teórico desarrollar las técnicas necesarias para analizar adecuadamente los datos experimentales. Para ello se hace imprescindible un estudio preciso y exahustivo de la fenomenología de los modelos teóricos propuestos, tanto del Modelo Standard como de sus extensiones. Un aspecto fundamental, hacia el que está orientada el proyecto, constituye una selección adecuada de aquellos observables que permitan una mejor identificación de los efectos que se buscan. La comparación final entre las predicciones y los datos experimentales existentes puede corroborar o descartar los modelos teóricos propuestos. En este contexto los temas objeto de investigación por el grupo se enmarcan en los siguientes apartados:
- Dinámica de Sabor y Violación de CP: estudio de la matriz de mezclas de fermiones (CKM), propuesta de observables de inversión temporal. Comparación de las predicciones teóricas con los resultados experimentales.
- Física de Neutrinos y Astropartículas: estudio de la jerarquía de masas y mezclas de neutrinos. Implicaciones en leptogénesis y materia oscura.
- QCD y Física Hadrónica:estudio no perturbativo de los propagadores de QCD a bajas energías, cálculo de factores de forma de mesones pesados y masas de quarks ligeros mediante reglas de suma en QCD.
- Teorías de Campos de Gauge, Boson de Higgs y Factores de forma: estudio del momento dipolar magnético y del factor de forma magnético del leptón tau.
- Supersimetría y más allá del Modelo Estándar: estudio de la relación entre física de partículas y cosmología mediante modelos teóricos supersimétricos que implican la existencia de nuevas partículas. Relación de los modelos supersimétricos y la materia oscura.
El equipo está actualmente compuesto por 9 Profesores de Universidad: G. Barenboim, J. Bernabéu, J. Bordes, F. Botella, J. Papavassiliou, J. Peñarrocha, M. A. Sanchis-Lozano, J. Vidal y O. Vives, becarios de investigación, contratados y postdocs adscritos al Departamento de Física Teórica (UV) y al IFIC (UV-CSIC).
Modelos en magnetismo molecular:
- Las interacciones de intercambio en grandes cúmulos magnéticos e imanes de baja dimensión, niveles de energía y propiedades magnéticas, interacciones de intercambio entre centros orbitales degenerativos.
- Interacciones de campo cristalino en imanes de un solo ion para la computación cuántica.
- Doble intercambio y deslocalización de electrones en sistemas mixtos de valencia. Química de los polioxometalatos: Polioxometalatos para la computación cuántica: Se explorará la posibilidad de utilizar polioxometalatos para desarrollar nuevos clusters magnéticos de interés como q-bits para la computación cuántica, y como imanes de una sola molécula. Caracterización física de materiales moleculares: Propiedades magnetoestructurales (susceptibilidades ac y dc, magnetización, ESR, dispersión inelástica de neutrones, difracción de rayos X en monocristales).
Una línea natural de investigación en el ámbito de la teoría de grupos es el estudio de propiedades aritméticas y estructurales de los grupos, en la que lleva una consolidada experiencia de más de quince años. Las técnicas de la teoría de clases de grupos y sus representaciones son fundamentales para dicho estudio. Estas técnicas también pueden utilizarse para el estudio de problemas estructurales de los semigrupos, basados en el estudio ya en vigor de las interacciones entre los grupos y los autómatas y lenguajes formales, así como las interacciones entre los grupos trifactorizados, las acciones de grupos, las brazas y la ecuación de Yang-Baxter.
Este grupo pretende un progreso en el conocimiento de:
- Grupos factorizados. Estudio estructural de las brazas y su relación con la ecuación de Yang-Baxter.
- Acciones de grupos sobre ciertos subgrupos normales y sobre sus factores principales.
- Influencia estructural de las relaciones entre diversas familias de subgrupos y sus propiedades de inmersión.
- La estructura normal y permutable de ciertas familias de grupos con condiciones de finitud.
- El papel de los grupos en los semigrupos y sus representaciones. Lenguajes formales y autómatas.
Este grupo trabaja de manera coordinada con otros equipos radicados en la Universidad de Zaragoza y la Universidad Pública de Navarra, por una parte, y en la Universitat Politècnica de València, por otra. Palabras clave: grupo, permutabilidad, acciones de grupos, semigrupo, lenguaje formal, autómata, braza, propiedad de inmersión.
El grupo REDOLi busca mejorar la sociedad a través de la investigación en los ámbitos del reconocimiento, la sostenibilidad y la innovación. El grupo REDOLi desarrolla su investigación en los ámbitos del reconocimiento, la sostenibilidad y la innovación. Sus líneas de trabajo incluyen:
- Desarrollo de moléculas y nanomateriales para modular la actividad de proteínas, en particular de las enzimas polifenol oxidasa y lipasa/pancreatina.
- Desarrollo de moléculas y nanomateriales para sensores.
- Desarrollo de estrategias para conseguir procesos y productos más sostenibles, en particular en agricultura y la industria química, de materiales y alimentos.
- Difusión de aspectos actuales de bioeconomía, economía circular, cambio climático y análisis de ciclo de vida.
- Apoyo a las empresas en los procesos de innovación, identificación de conocimiento, transformación de conocimiento en productos, desarrollo de estrategias de protección y proyectos.
El grupo de sistemas de información y comunicaciones (GSIC) se creó en diciembre de 2005. El grupo trabaja actualmente en el campo de las comunicaciones sin hilos y móviles, incluyendo soluciones avanzadas multi-antena con cooperación y coordinación, radios cognitivas, algoritmos de estimación de canal, etc. El grupo ha participado en numerosos proyectos de investigación nacionales y europeos, como:
- CONSOLIDER Project: Foundations and Methodologies for Future Communication and Sensor Networks (COMONSENS).
- Collaborative processing and Self-organized communications for Wireless Sensor Networks (SOFIWORKS).
- Thematic Network: Information & Communication Theory and Technologies (INFOCOM).
- Cooperative and Cognitive Interference Management Strategies for Wireless Communication Networks (COSIMA).
- Técnicas de acceso radio para redes inalámbricas heterogéneas (RACHEL).
- Radio-access techniques for improving urban mobility in beyond 5G networks (RAMONET).
- FP7-ICT-2011-7.3.3, Autonomous Control of Large-scale Water Treatment Plants based on Self-Organized Wireless BioMEM Sensor and Actuator Networks (HYDROBIONETS).
- FP7-PEOPLE-2009-IEF, Wireless Sensor Networks for Cognitive Software Radios (WISERNETS).
- FP6 D2002-Mobility-3, Collaborative Signal Processing for Efficient Wireless Networks (ASPIRE).
- FP6 NoE-IST-4-027738, Creating Ubiquitous Intelligent Sensing Applications (CRUISE).
- FP7-ICT-2007-1-1.1 (Network of the Future), Sensor Network for Dynamic and Cognitive Radio Access (SENDORA). El grupo también ha liderado el convenio Valencia5G (2019-2021).
Utilizando teorías de campos efectivas, construidas a partir de simetrías de las interacciones fundamentales, y técnicas de física cuántica de muchos cuerpos estudiamos un amplio espectro de problemas que conciernen a las propiedades e interacciones de los hadrones ligeros y pesados en el vacío y en medios densos, la generación dinámica de resonancias y estados exóticos, las funciones de respuesta nuclear y las interacciones de neutrinos con la materia. Se hace especial énfasis en el programa científico del laboratorio europeo FAIR (experimentos PANDA y CBM), el experimento LHCb y en las necesidades y oportunidades que ofrece el programa experimental de física de neutrinos (experimentos T2K, programa SBN, MINERvA, DUNE).
El grupo lleva investigando en temas de óptica cuántica, óptica no lineal, dinámica láser y otros sistemas desde el año 1989, contando con financiación estable e ininterrumpida hasta la actualidad a través de los planes nacionales de investigación del gobierno español. Las investigaciones son de carácter básico y buscan la descripción de fenómenos nuevos, tanto a través de la teoría como del experimento. Una parte importante de la actividad del grupo es la formación de doctores, habiendo sido defendidas al suyo si 10 tesis doctorales hasta el año 2019.
