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Seminari

Tecniche avanzate di Microscopia a Fluorescenza

Obiettivi: Introdurre i concetti chiave della microscopia a fluorescenza ad un uditorio non specialistico, permettendo cosi’ di apprezzare le possibilita’ offerte dalle tecniche piu’ moderne per affrontare problemi di carattere biofisico di avanguardia.

Speaker: Paolo Annibale

Contenuti: Il breve corso si articolera’ in quattro moduli

  1. Il primo introdurra’ i concetti base della microscopia a fluorescenza, fornendo cenni storici sullo sviluppo della tecnica e inquadrando le milestones piu’ significative.
  2. Il secondo introdurra’ l’idea di fluttuazioni di fluorescenza e presentera’ la Fluorescence Correlation Spectroscopy , come tecnica per studiare la dinamica molecolare in sistemi di interesse biologico.
  3. Il terzo modulo introdurra’ le tecniche di image correlation spectroscopy, per estrarre informazioni quantitative dalle immagini di un moderno microscopio.
  4. Il quarto modulo discutera’ delle principali tecniche di superrisoluzione ottica per osservare dettagli sotto il limite di diffrazione. L’attenzione verra’ dedicata in particolare alle tecniche di attivazione stocastica come PALM e STORM.

Calendario

  • Venerdi 19 Giugno 2015, ore 20.30-22.30
  • Lunedi 22 Giugno 2015, ore 20.30-22.30
  • Martedi’ 23 Giugno 2015,ore 20.30-22.30

 

Seminari

Sistemi quantistici aperti

(Photo by user Riemann, released under CC BY-SA 3.0)

Un sistema quantistico aperto è un sistema quantistico “piccolo” che interagisce con un sistema quantistico “grande”, chiamato ambiente.

Negli ultimi anni sono emerse tecnologie basate sull’utilizzo della coerenza quantistica per trasmettere informazioni o eseguire operazioni su un calcolatore in modo efficiente. Per rendere queste operazioni possibili è necessario controllare il sistema dall’esterno, esponendolo però anche all’effetto dell’ambiente.

In questo seminario discuteremo insieme diverse ed importanti tecniche legate al problema dei sistemi aperti. Più in dettaglio:

Lezione 1 – Dalla funzione d’onda all’operatore densità: formalismo di Lindblad ed equazione maestra. Processi stocastici tipo Markov (cenni). Applicazioni: oscillatore armonico (modo di una cavità) e sistema a due livelli (qu-bit). Estensione naturale al modello Jaynes-Cummings (fondamento della cavity QED, vedi Nobel 2012).

Lezione 2 – Teoria input-output. Applicazione: oscillatore armonico forzato.

Lezione 3 – Teoria di scattering: operatori d’onda, matrice S, relazione con teoria input-output, teoria perturbativa (argomento tecnico).

Gli argomenti possono essere soggetti a modifiche. Suggerimenti prima e nel corso del seminario sono benvoluti!

Il seminario è particolarmente adatto per studenti di matematica e fisica (e in generale di materie scientifiche) dal secondo/terzo anno in su. Gli studenti di ogni corso di laurea sono i benvenuti: il focus del seminario non sarà solo sulla matematica ma sui significati delle equazioni.

Docente:

Matteo Biondi

Calendario delle lezioni:

martedì 22 aprile 2014 – ore 18.00
mercoledì 23 aprile 2014 – ore 18.00
giovedì 24 aprile 2014 – ore 18.00

Seminari

Metodi geometrici per la fisica e quantizzazione

(Photo by user Davidarichter, released under Public Domain License)

Una selezione di temi al confine fra la fisica e la matematica volti ad approfondire tecniche e motivazioni per i vari approcci al problema della quantizzazione in fisica teorica e fisica matematica.

1° Incontro: Geometria Simplettica e meccanica classica, riformulazione geometrica della dinamica Hamiltoniana, Equazioni di Eulero Lagrange. Gruppi di Lie e simmetrie in fisica. Varietà di Kähler, fibrati di linee e fibrati principali (cenni essenziali).

2° Incontro: Quantizzazione classica, equazione di Shrödinger and all that. Oscillatore armonico. Path integrals e quantizzazione perturbativa. Introduzione alla teoria dei campi.

3° Incontro: Quantizzazione geometrica. Teoria dei campi parte 2: approcci moderni. Varie ed eventuali.

Docente:

Michele Schiavina

Calendario delle lezioni:

lunedì 10 febbraio 2014 – ore 18.00
mercoledì 12 febbraio 2014 – ore 18.00
giovedì 13 febbraio 2014 – ore 18.00

Seminari

Ab initio computational life sciences: the state of the art

Obiettivi
Illustrare agli studenti come sia possibile partire dalla conoscenza delle interazioni fondamentali per studiare sistemi biologici complessi grazie all’uso dei computer di ultima generazione. In particolare, i seminari si propongono di avvicinare agli studenti ad un campo per sua natura interdisciplinare (al confine tra fisica, chimica, biologia e informatica) che in Italia stenta ad entrare nei curricula universitari.

Contenuti
Atomi e molecole. Risolvere l’equazione di Schrodinger in sistemi multi atomici: le varie approssimazioni che permettono di studiare processi chimici fino a centinaia di atomi. Dalla chimica alla biochimica: come studiare reazioni enzimatiche e cambiamenti conformazionali di proteine e acidi nucleici usando la dinamica molecolare e sistemi “multi-scale”. Dalla biochimica alla biofisica: come studiare le proprietà fisiche che caratterizzano i sistemi biologici (elasticità, proprietà elettriche, etc.). Andare oltre la rappresentazione atomistica: come rappresentare sistemi biologici complessi (trasduzione di segnali, organuli cellulari, etc. ). I recenti sviluppi hardware e software che hanno permesso di ridurre drasticamente i tempi di calcolo e le future direzioni di ricerca.

Docente
Stefano Vanni

Calendario delle lezioni
giovedì 15 novembre – ore 18.00-20.30
lunedì 19 novembre – ore 18.00-21.00
mercoledì 21 novembre – ore 18.00-20.30