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Percorso della pagina
  1. Area di Scienze
  2. Corso di Laurea Magistrale
  3. Fisica [F1703Q - F1701Q]
  4. Insegnamenti
  5. A.A. 2023-2024
  6. 1° anno
  1. Laboratorio di Fisica Computazionale
  2. Introduzione
Insegnamento Titolo del corso
Laboratorio di Fisica Computazionale
Codice identificativo del corso
2324-1-F1701Q119
Descrizione del corso SYLLABUS

Syllabus del corso

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Obiettivi

Studio ed implementazione di tecniche di simulazione numerica per il calcolo di integrali sui cammini.

Contenuti sintetici

Integrazione numerica elementare, metodi Monte Carlo, simulazione numerica di sistemi quantistici e statistici semplici.

Programma esteso

INTEGRAZIONE NUMERICA ELEMENTARE:

Formule di Newton-Cotes, quadrature Gaussiane, integrazione numerica composta.

METODI MONTE CARLO:

Teorema del limite centrale, Monte Carlo, campionamento di importanza, catene di Markov, algoritmo del Metropolis.

SIMULAZIONI NUMERICHE:

Implementazione del Metropolis per il calcolo di rapporti di integrali sui cammini per sistemi quantistici elementari.

Definizione della Cromodinamica Quantistica (QCD) su reticolo. Calcolo numerico del contributo dominante alla massa dell'eta' dovuto all'anomalia chirale

Prerequisiti

Meccanica Razionale, Meccanica Quantistica.

Modalità didattica

Lezioni frontali e di programmazione nel Laboratorio di Fisica Computazionale "Marco Comi".

Materiale didattico

Numerical Recipes, W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, B. P. Flannery.

W. Feller, An introduction to probability theory and its application.

M. Creutz, Quarks, gluons and lattices.

M. Creutz, B. Freedman, A statistical approach to quantum mechanics, Annals of Physics 132 (1981) 427.

I. Montvay and G. Münster, Quantum Fields on a Lattice, Cambridge University Press (1997).

C.B. Lang and C. Gattringer, Quantum Chromodynamics on the Lattice: An Introductory Presentation (Lecture Notes in Physics 788), Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2010).

Periodo di erogazione dell'insegnamento

Primo e secondo semestre.

Modalità di verifica del profitto e valutazione

Gli studenti dovranno preparare una relazione scritta contenente un riassunto della parte teorica del corso ed i risultati delle simulazioni numeriche. La relazione verra' poi discussa in un esame orale, durante il quale verra' anche accertata la conoscenza generale del programma del corso.

Orario di ricevimento

Gli studenti possono venire nel mio ufficio per chiarimenti in qualunque momento, possibilmente venerdi' dalle 14:00 alle 16:00. Se serve, mandare un mail per fissare un appuntamento.

Sustainable Development Goals

ISTRUZIONE DI QUALITÁ | IMPRESE, INNOVAZIONE E INFRASTRUTTURE
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Aims

Study and implementation of techniques for computing path integrals.

Contents

Elementary numerical integration, Monte Carlo methods, numerical simulation of simple quantum and statistical systems.

Detailed program

ELEMENTARY NUMERICAL INTEGRATION:

Formulae of Newton-Cotes, Gaussian quadratures, composite integration.

MONTE CARLO METHODS:

Central limit theorem, Monte Carlo, importance sampling, Markov chains, Metropolis algorithm.

NUMERICAL SIMULATIONS:

Implementation of the Metropolis algorithm for the computation of ratios of path integrals for elementary quantum systems.

Definition of the Quantum Chromodynamics (QCD) on the lattice. Numerical computation of the leading contribution to the eta' mass due to the chiral anomaly.

Prerequisites

Mechanics, Quantum mechanics.

Teaching form

Theoretical and programming lectures at the "Marco Comi" Computational Physics Laboratory.

Textbook and teaching resource

Numerical Recipes, W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, B. P. Flannery.

W. Feller, An introduction to probability theory and its application.

M. Creutz, Quarks, gluons and lattices.

M. Creutz, B. Freedman, A statistical approach to quantum mechanics, Annals of Physics 132 (1981) 427.

I. Montvay, and G. Münster, Quantum Fields on a Lattice, Cambridge University Press (1997).

C.B. Lang, and C. Gattringer, Quantum Chromodynamics on the Lattice. An Introductory Presentation (Lecture Notes in Physics 788), Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2010).

Semester

First and second semester.

Assessment method

The students must prepare a written report which summarizes the theoretical material of the course and contains a presentation of the results of the numerical simulations. The report will be discussed in an oral exam, during which the general knowledge of the course programme will be verified.

Office hours

Students may come to my office any time, preferably Friday 14:00-16:00 . If needed, send an e-mail to fix an appointment.

Sustainable Development Goals

QUALITY EDUCATION | INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE
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Scheda del corso

Settore disciplinare
FIS/01
CFU
10
Periodo
Annualità Singola
Tipo di attività
Obbligatorio a scelta
Ore
120
Tipologia CdS
Laurea Magistrale
Lingua
Italiano

Staff

    Docente

  • LG
    Leonardo Giusti

Opinione studenti

Vedi valutazione del precedente anno accademico

Bibliografia

Trova i libri per questo corso nella Biblioteca di Ateneo

Metodi di iscrizione

Iscrizione con approvazione
Iscrizione manuale

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