D. Pini & D.E. Galli. Università degli Studi di Milano, Italy Gruppo Struttura della Materia

Fisica Statistica della Materia�����

linee di ricerca: ��

✪ Liquids and soft matter�✪ Quantum gases, fluids and solids�

Università degli Studi di Milano

Davide Emilio Galli�Davide Pini�

Classical liquids and �soft matter�

Università degli Studi di Milano

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✓1

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�ln[⇢(r)�3]� 1� �µ

+1

2

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Zd3r0�v(r� r0) ⇢(r)⇢(r0)

International and national collaborations�✪ P. Orea, Instituto Mexicano del Petroleo, Mexico �✪ A. J. Archer, Loughborough University, UK�✪ A. Parola: Università dell’Insubria�✪ L. Reatto �

Liquid-state theories�

Density functional�

D. Pini & D.E. Galli. Università degli Studi di Milano, Italy Gruppo Struttura della Materia

Classical liquids and �soft matter�

Università degli Studi di Milano

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1c

0

5

10

15

20

ρR3 11

BC

Cro

ds

FCCB

BCCB

rods

BCC

orthorombic tetragonal

λ-linehomogeneous fluid

0 0.5 1lm

3

0.5

1

1.5

k BT/¡

w(r)=ï¡eïz(rï1)/r, z=1

fluidïfluidfluidïsolid

Nature of phases (fluid, solid), �structural properties, cluster formation �

Equilibrium �phase diagram �

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Laboratorio Calcolo Parallelo e di simulazioni di materia condensata (1998) �

D.E. Galli�

2003�“lcp”�

24 Pentium-4�

1999�“beowulf”�

16 Pentium-II �

2007�“qbeo”�

9 Intel Core2 Quad �

2010�“gift”�

12 dual Xeon �

P. Salvestrini�INFM-CNR �

E. Vitali�Post-doc�

G. Bertaina�Post-doc� F. Tramonto �

PhD �M. Motta�

PhD �

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Path Integral Monte Carlo� Università degli Studi di Milano

���applied to: �•  Bosonic quantum fluids���•  Fermionic quantum fluids�

Quantum�System of�

N interacting �particles�

Classical �System of�N special�

interacting �polimers �

çIsomorphicè �

Confined Quantum fluids�

Quantum frustration �in pH2-oD2 mixtures �

Zero-sound mode in 2D normal 3He�

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•  NEW ALGORITHM: Genetic Inversion via Falsification of Theories (GIFT)�

•  FUTURE: applications to image reconstruction �

Ill posed Inverse Problems Università degli Studi di Milano

f (τ ) = dω∫ K (ω, τ ) s(ω)decaying�correlation �Function �

τ �

f(τ)�

€

s(ω)

€

ω

Spectral function �☝�?�

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.5

1 1.5

2 2.5

3

0

5

10

15

20

25

0 0.2 0.4 0.6 0.8

1 1.2 1.4 1.6 1.8

(a)

q (1/A) (K)

S (q, )

o

GAC !

!

SGIFT(q,ω)�

Excited states in �4He, normal 3He, �Quantum gases�

4He: Inelastic neutron �scattering experiment �

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Grants & Collaborations� Università degli Studi di Milano

Regione Lombardia and CILEA Consortium: LISA Initiative�• (2011) 270.000 CPU hours�• (2012) 350.000 CPU hours�• (2013) FDF Development project: Fermionic Dynamics with Auxiliary Fields �International and national collaborations�✪ M.W. Cole: Penn State University, USA �✪ R. Grisenti: J. W. Goethe-Universität Frankfurt am Main, Germany�✪ S. Montero, Instituto de Estructura de la Materia, CSIC, Madrid, Spain �✪ T. Minoguchi: University of Tokyo, Japan �✪ S. Moroni: CNR-INFM Democritos & SISSA �✪ S. Giorgini: Università di Trento �✪ L. Reatto �Past collaborations:�✪ D.M. Ceperley: University of Illinois at Urbana Champaign, USA �✪ W.M. Saslow: Texas A&M University, USA ��D. Pini & D.E. Galli. Università degli Studi di Milano, Italy Gruppo Struttura della Materia