Uso di tecniche Monte Carlo avanzate in problemi complessi con transizioni di fase del prim'ordine in presenza di disordine e quantistiche
Questo progetto è articolato su piú linee di ricerca con lo scopo di meglio comprendere alcuni aspetti fondamentali delle transizioni di fase del prim'ordine in presenza di disordine o quantistiche.
In particolare cercheremo di capire come la Random First Order Transition (RFOT) si modifichi uscendo dal regime di campo medio e andando in un regime in cui i fenomeni attivati diventano importanti nella dinamica di rilassamento.
Intendiamo studiare l'origine di tali fenomeni attivati, andando a misurare sia le barriere energetiche che quelle entropiche in modelli prototipo per la RFOT.
Data l'importanza della RFOT in problemi diversi dalla fisica, come i problemi di ottimizzazione e di inferenza statistica, ci prefiggiamo anche di caratterizzare meglio il comportamento di un'ampia ed importante classe di algoritmi basati su metodi di tipo Monte Carlo (ad es. Simulated Annealing e Parallel Tempering) qualora vengano usati come algoritmi di ricerca di soluzioni in presenza di RFOT.
Sebbene tutti gli aspetti studiati in questo progetto siano molto teorici e discussi all'interno di modelli prototipo estremamente semplificati, riteniamo che la loro comprensione possa avere anche importanti ricadute pratiche, come ad esempio lo sviluppo di algoritmi di ottimizzazione ed inferenza di vasta applicabilità.
Per quanto riguarda lo studio delle transizioni quantistiche del prim'ordine non è ancora chiaro lo scenario universale che le determina e una maggiore comprensione di questo fenomeno avrebbe chiarissime ripercussioni in applicazioni pratiche, quali ad esempio la computazione quantistica.