Il Future Circular Collider (FCC) e' un acceleratore di particelle con una circonferenza di 100km che consentirà di esplorare nuove frontiere della fisica ad energie e luminosità mai raggiunte e che attualmente prevede tre differenti scenari di funzionamento: collisione protoni-protoni, collisione elettroni-positroni e collisione elettroni-protoni.
Le principali limitazioni di questo tipo di macchina sono rappresentate dai campi elettromagnetici generati dall'interazione del fascio di particelle con l'ambiente circostante e dall'electron cloud, generato dalla presenza di una significativa densità di elettroni all'interno della camera da vuoto che, dipendentemente dalla loro energia, possono essere accelerati dal fascio stesso. Entrambi questi aspetti possono produrre instabilità che incidono negativamente sulla performance della macchina, causando, ad esempio, un aumento dell'emittanza, perdite del fascio e degradazione del vuoto.
A tale scopo, è necessaria una valutazione accurata dei campi elettromagnetici e dell'electron cloud generati nei vari elementi della macchina, attraverso l'utilizzo di codici numerici gia esistenti e codici in fase di sviluppo, con particolare riguardo alla macchina elettroni-positroni.
Il Future Circular Collider (FCC), che verrà utilizzato sia come collisore di protoni che come collisore di elettroni e positroni, prevede parametri di funzionamento completamente diversi da quelli delle macchine esistenti (si pensi ad un'energia di collisione nel centro di massa di 100 TeV rispetto ai 13 TeV raggiunti dall'attuale Large Hadron Collider (LHC)). Per raggiungere energie (e luminosità) cosi elevate sarà necessario l'utilizzo di nuove tecnologie e nuovi materiali e uno studio approfondito sulle instabilità che potrebbero ridurre considerevolmente la performance della macchina. Viste le notevoli differenze di design con LHC, è chiaro che lo studio e l'analisi degli effetti collettivi, in particolare per quanto riguarda l'electron cloud, richiederanno l'utilizzo di nuovi codici di simulazione, in grado di tenere conto della complessità della macchina, attualmente già in fase di sviluppo.