Estructura quark de la materia: 

La teoría que gobierna las interacciones fundamentales de la naturaleza va a ser sometida a un profundo análisis en los próximos años gracias al Large Hadron Collider (LHC) del CERN (Europa), a la Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) del GSI (Europa), al Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) del BNL y a GLUEX en el Jefferson Lab. (USA). Nuestro proyecto estudiará la parte de la teoría que corresponde a las interacciones fuertes, también llamadas hadrónicas, que vienen descritas por la Cromodinámica Cuántica (QCD, acrónimo inglés). Esta teoría tiene como componentes fundamentales los quarks y los gluones, y como grado de libertad dinámico el color. Estudiaremos las interacciones fuertes mediante dos formalismos y en dos regímenes dinámicos diferentes. Los formalismos son la teoría cuántica de campos y el uso de modelos con soporte en teoría cuántica de campos. Los dos regímenes dinámicos corresponden al vacío y a la materia hadrónica a altas temperaturas y densidad. 

En el vacío, las líneas de investigación fundamentales serán: 1) estudio de mecanismos de confinamiento en QCD mediante el uso de teoría cuántica de campos en la región no perturbativa; 2) el estudio de las distribuciones de partones generalizadas, cantidades que se miden cuando los hadrones se observan con diferentes sondas: electrones, muones, neutrinos, protones, antiprotones,..., tanto para el nucleón como para el pión; 3) el estudio del espectro de hadrones compuestos de quarks ligeros y/o pesados y los llamados estados exóticos, permitidos por QCD, pero que no siguen las reglas básicas de composición observadas experimentalmente; 

En el medio nuclear investigaremos: 1) la transición de fase de deconfinamiento; 2) la observabilidad de estados hadrónicos en el plasma de quarks y gluones. 

Finalmente, muchos de los descubrimientos en partículas tienen implicaciones en Cosmología. En particular los problemas más acuciantes en la actualidad son el de la matería y energía oscuras. Pretendemos ver cómo las interacciones hadrónicas pueden influir en ambos. 

Todas estas investigaciones se realizan en el marco de colaboraciones europeas estables. Nuestro grupo ha sido nodo de dos redes europeas en los periodos 1996-2000 y 2000-2003, y forma parte de unaIntegrated Infraestructure Iniciatives en el periodo 2004-2008. Participa de una nueva solicitud que está actualmente en examen por la Comisión Europea.