Estructura quark de la matèria:
La teoria que governa les interaccions fonamentals de la natura va a ser sotmesa a una profunda anàlisi durant els pròxims anys gràcies 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 i a GLUEX al Jefferson Lab. (USA). El nostre projecte estudiarà la part de la teoria que correspon a les interaccions fortes, també conegudes com hadròniques, que venen descrites per la Cromodinàmica Quàntica (QDC, acrònim anglès). Aquesta teoria té com a components fonamentals els quarks i els gluons, i com a grau de llibertat dinàmic el color. Estudiarem les interaccions fortes mitjançant dos formalismes i en dos règims dinàmics diferents. Els formalismes són la teoria quàntica de camps i l'ús de models amb suport en teoria quàntica de camps. Els dos règims dinàmics corresponen al buit i a la matèria hadrònica a altes temperatures i densitat.

Al buit, les línies d'investigació fonamentals seran: 1) estudi de mecanismes de confinament en QDC mitjançant l'ús de teoria quàntica de camps en la regió no pertorbativa; 2) l'estudi de les distribucions de partons generalitzades, quantitats que es mesuren quan els hadrons s'observen amb diferents sondes: electrons, muons, neutrins, protons, antiprotons,..., tan pel nucleó com pel pió; 3) l'estudi de l'espectre d'hadrons compostos de quarks lleugers i/o pesats i els anomenats estats exòtics, permesos per QCD, però que no segueixen les regles bàsiques de composició observades experimentalment;

Al medi nuclear investigarem: 1) la transició de fase de deconfinament; 2) la observabilitat d'estats hadrònics al plasma de quarks i gluons.

Finalment, molts dels descobriments en partícules tenen implicacions en Cosmologia. En particular els problemes més apressants en l'actualitat són el de la matèria i energia obscures. Pretenem veure com les interaccions hadròniques poden influir en ambdós.

Totes aquestes investigacions es realitzen en el marc de col·laboracions europees estables. El nostre grup ha sigut nodus de dues xarxes europees durant els períodes 1996-2000 i 2000-2003, i forma part d'una Integrated Infraestructure Iniciatives al període 2004-2008. Participa d’una nova sol·licitud que actualment està en examen per la Comissió Europea