Testo italiano

Problemi Complessi in Meccanica Statistica e Teoria dei Campi: uno Studio Teorico, Analitico e Computazionale.

Testo inglese

Complex Problems in Statistical Mechanics and Field Theory: a Theoretical Study Based on Analytical and Computational Approaches.

PARISI	GIORGIO
(cognome)	(nome)
Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"	Facoltà di SCIENZE MATEMATICHE FISICHE e NATURALI
(università)	(facoltà)
B02A	Dipartimento di FISICA
(settore scient.discipl.)	(Dipartimento/Istituto)

Giorgio.Parisi@roma1.infn.it
(E-mail)

PARISI	GIORGIO
(cognome)	(nome)

Professore ordinario	04/08/1948	PRSGRG48M04H501M
(qualifica)	(data di nascita)	(codice di identificazione personale)

Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"	Facoltà di SCIENZE MATEMATICHE FISICHE e NATURALI
(università)	(facoltà)
B02A	Dipartimento di FISICA
(settore scient.discipl.)	(Dipartimento/Istituto)

06/49913481	06/4463158	Giorgio.Parisi@roma1.infn.it
(prefisso e telefono)	(numero fax)	(E-mail)

B02A

Testo italiano
DISORDINE ; TURBOLENZA ; VETRI ; VETRI DI SPIN ; MECCANICA STATISTICA ; GRAVITA' QUANTISTICA ; SUPERFICI ALEATORIE

Testo inglese
SPIN GLASS ; STATISTICAL MECHANICS ; TURBOLENCE ; QUANTUM GRAVITY ; GLASS ; FINITE SIZE SCALING ; PHASE TRANSITIONS

Testo italiano

Giorgio Parisi e' nato a Roma il 4 agosto 1948, ed ha compiuto gli studi universitari a Roma, laureandosi in fisica nel 1970, sotto la direzione di Nicola Cabibbo.

Ha svolto la sua attivita' di ricerca presso i Laboratori Nazionali di Frascati, prima come borsista del Consiglio Nazionale delle Ricerche (1971-1973) e successivamente come ricercatore dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (1973-1981). In questo periodo ha effettuato lunghi soggiorni all'estero: Columbia University, New York (1973-1974), Institute des Hautes Etudes Scientifiques, Bures-sur-Yvettes (1976-1977), Ecole Normale Superieure, Paris (1977-1978).

E' (o e' stato) membro dei comitati di redazione di numerose riviste (Nuclear Physics Field Theory and Statistical Mechanics, Communications in Mathematical Physics, Journal of Statistical Mechanics, Europhysics Letters, International Journal of Physics, Il Nuovo Cimento, Journal de Physique), dei consigli scientifici dell'Institute des Hautes Etudes Scientifiques, dell'Ecole Normale Superieure (per quanto riguarda la Fisica), della Scuola Normale di Pisa (classe di scienze), della SISSA di Trieste, dell'Human Frontiers Science Program Organization, dei comitati consultivi del CUN, della scuola di fisica di Les Houches e dell'INFM.

Chiamato quale professore di ruolo nell'universita' di Roma nel febbraio 1981, e' stato dal 1981 al 1992 Professore di Istituzioni di Fisica Teorica presso l'Universita' di Roma II, Tor Vergata. Attualmente (dal 1992) e' professore di Teorie Quantistiche presso l'Universita' di Roma La Sapienza. Dal 1987 e' socio corrispondente e dal 1993 socio nazionale dell'Accademia dei Lincei; dal 1992 e' socio straniero della Accademia Francese. Nel 1992 ha ricevuto la medaglia Boltzmann (assegnata ogni tre anni dalla I.U.P.A.P. per la termodinamica e la meccanica statistica) per i suoi contributi alla teoria dei sistemi disordinati. Nell 1999 ha ricevuto la medaglia Dirac per la fisica teorica.

Testo inglese

He graduated from Rome university in 1970, the supervisor being Nicola
Cabibbo. He has worked as researcher at the Laboratori Nazionali di
Frascati from 1971 to 1981. In this period he has been in leave of
absence from Frascati at the Columbia University, New York
(1973-1974), at the Institute des Hautes Etudes Scientifiques
(1976-1977) and at the Ecole Normale Superieure, Paris (1977-1978).

He became full professor at Rome University in 1981, from 1981 he was
to 1992 full professor of Theoretical Physics at the University of
Roma II, Tor Vergata and he is now professor of Quantum Theories at
the University of Rome I, {\sl La Sapienza}. He received the
Feltrinelli prize for physics from the Academia dei Lincei in 1986,
the Boltzmann medal in 1992, the Italgas prize in 1993, the Dirac
medal and prize in 1999. In 1987 he became correspondent fellow of the
Accademia dei Lincei and fellow in 1992; he is also fellow of the
French Academy from 1993.

He gave in 1986 the Loeb Lectures at Harvard University, in 1987 the
Fermi lectures at the Scuola Normale (Pisa) in 1993 the Celsius
lectures at Upsala University.

He is (or he has been) member of the editorial board of various
reviews (Nuclear Physics Field Theory and Statistical Mechanics,
Communications in Mathematical Physics, Journal of Statistical
Mechanics, Europhysics Letters, International Journal of Physics, Il
Nuovo Cimento, Networks, Journal de Physique, Physica A, Physical
Review E) and of the scientific committees of the Institute des Hautes
Etudes Scientifiques, of the Ecole Normale Superieure (Physique), of
the Scuola Normale (Pisa), of the Human Frontiers Science Program
Organization, of scientific committee of the INFM and of the French
National Research Panel and head of the Italian delegation at the
IUPAP.

1. PARISI G., "Off-equilibrium fluctuation-dissipation relation in fragile glasses" , Rivista: Physical Review Letters , Volume: 79 , pp.: 3660 , (1997) .
2. S. FRANZ, M. MEZARD, PARISI G., L.PELITI, "Measuring equilibrium properties in aging systems." , Rivista: Physical Review Letters , Volume: 81 , pp.: 1698 , (1998) .
3. A. CAVAGNA, I.GIARDINA, PARISI G., "Analytic computation of the instantaneous normal modes spectrum in low-density liquids" , Rivista: Physical-Review-Letters , Volume: 83 , pp.: 108 , (1999) .
4. E.MARINARI, PARISI G., J.J. RUIZ LORENZO, FRANCESCO ZULIANI, F. RICCI-TERSENGHI, ""Replica Symmetry Breaking in Short-Range Spin Glasses: Theoretical Fondations and Numerical Evidence" , Rivista: Journal of Statistical Physics , Volume: 98 , pp.: 973 , (2000) .
5. COLUZZI B., PARISI G., VERROCCHIO P., "L-J Binary Mixture: a Thermodynamical Approach to Glass Transition" , Rivista: Journal Chemical Physics , Volume: 112 , pp.: 2933 , (2000) .

Nº	Cognome	Nome	Dipart./Istituto	Qualifica	Settore scient.	Mesi uomo
						2000	2001
1	PARISI	GIORGIO	FISICA	Prof. ordinario	B02A	9	9
2	CRISANTI	ANDREA	FISICA	Ricercatore	B02A	9	9
3	MARINARI	VINCENZO	FISICA	Prof. ordinario	B01B	9	9
4	PELISSETTO	ANDREA	FISICA	Prof. associato	B02A	0	9
5	COLUZZI	BARBARA	FISICA	Post-Doc		11	11
6	GRIGERA	TOMAS	FISICA	Post-Doc		11	11
7	MARTIN-MAYOR	VICTOR	FISICA	Post-Doc		11	11
8	RATIEVILLE	MATHIEU	FISICA	Dottorando		11	11
9	ZULIANI	FRANCESCO	FISICA	Post-doc		11	11

1.10.2 Personale universitario di altre Università

Nº	Cognome	Nome	Università	Dipart./Istituto	Qualifica	Settore scient.	Mesi uomo
							2000	2001

1.10.3 Titolari di assegni di ricerca

Nº	Cognome	Nome	Dipart./Istituto	Anno del titolo	Mesi uomo
					2000	2001

1.10.4 Titolari di borse per Dottorati di Ricerca e ex L. 398/89 art.4 (post-dottorato e specializzazione)

Nº	Cognome	Nome	Dipart./Istituto	Anno del titolo	Mesi uomo

1.10.5 Personale a contratto da destinare a questo specifico programma

Nº	Qualifica	Costo previsto	Mesi uomo
1.	borsista postdoc	70	22
2.	borsista postdoc	70	22

1.10.6 Personale extrauniversitario dipendente da altri Enti

Nº	Cognome	Nome	Dipart./Istituto	Qualifica	Mesi uomo

Testo italiano

Disordine e Complessita' in Meccanica Statistica: dai Vetri di Spin ai Sistemi Amorfi

Testo inglese

Disorder and Complexity in Statistical Mechanics: from Spin Glasses to Amorphous Systems.

Testo italiano

Il nostro gruppo ha una lunga esperienza nello studio di sistemi disordinati. Ci siamo posti e ci stiamo ponendo l'obiettivo di chiarificare una serie di questioni aperte che ci sembrano di estrema rilevanza. Abbiamo collaborazioni europee con ricercatori di vari laboratori e nazionalita' (ricordiamo fra gli altri l'Ecole Normale Superieure di Parigi, Saclay, Manchester, Barcellona, Madrid, Saarbrucken).

Questo settore di ricerca e' oggi analizzato da molti gruppi, europei e non: la competizione e' molto forte, ed il nostro e' certamente uno dei gruppi leader. Le nostre tecniche di scelta sono sia puramente analitiche che numeriche.

Discutiamo qui in qualche dettaglio riferendoci alla lista delle pubblicazioni.

Si e' studiato in dettaglio il comportamento di vetri di spin realistici in spazi con dimensione finita (3 o 4). Ci si interroga sul se le principali caratteristiche della soluzione di campo medio sopravvivano alle correzioni dovute ad una dimensionalita' finita.

Si sono studiati vetri di spin in 4 dimensioni, il rapporto fra l'approssimazione di Migdal-Kadanoff ed i veri modelli finito-dimensionali, la continuita' fra la teoria di campo medio e quella finito-dimensionale (definendo modelli che interpolano fra le due), si e' introdotto e discusso un nuovo parametro d'ordine utile a segnalare la rottura della simmetria delle repliche.

Lo studio degli aspetti dinamici della teoria si e' concentrato su
fenomeni tipo "aging" e violazione del teorema di fluttuazione e
dissipazione. Sono stati analizzati aspetti relativi all'universalita'
del fenomeno.

L'analisi di modelli diluiti ha incluso lo studio di modelli con
disordine correlato su grandi distanze e lo studio delle correzioni di
scala non dominanti.

Un altro aspetto dominante della nostra ricerca ha riguardato lo
studio dell'applicabilita' della teoria delle repliche ai sistemi
vetrosi. Da un lato sono stati studiati sistemi tipo p-spin (nella
classe di universalita' del random energy model di Derrida), guardando
alle correzioni dovute alla dimensionalita' finita, a modelli
tridimensionali con comportamenti critici interessanti, a modelli disordinati di
tipo Potts che non magnetizzano a basse temperature.

Si e' anche cercato di capire meglio la struttura dello stato vetroso
(sempre dal punto di vista di una teoria con simmetria delle repliche
rotta) analizzando ad esempio approssimazioni tipo "Hypernetted
Chain". Anche qui sono state studiate le proprieta' fuori
dall'equilibrio, e l'esistenza di una lunghezza di correlazione
divergente. E' stata discussa la correlazione dinamica in liquidi
"supercooled". Si e' anche studiata la statica del problema
utilizzando strumenti puramente analitici. Si e' calcolato
analiticamente lo spettro istantaneo dei modi normali in liquidi a
basse densita'.

Citiamo ancora un lavoro sui polimeri diretti (espansione in 1/D), ed
uno sulle classi di universalita' nella QED scalare (un problema di
teorie di gauge reticolari).

La nostra ricerca si occupa anche dello studio del comportamento critico di equilibrio di sistemi di materia condensata
con metodi di teoria di campo (sviluppi perturbativi in dimensione fissa
ed in dimensione variabile (espansione epsilon)), tramite sviluppi
di alta temperatura e con metodi Monte Carlo.

I sistemi di maggior interesse sono i sistemi descrivibili mediante
Hamiltoniane di spin (transizioni nei fluidi, nelle miscele binarie,
ferromagneti, transizione lambda nell'elio, transizione di alta temperatura
in cromodinamica quantistica) ed i sistemi polimerici in regime diluito e
semidiluito.

Testo inglese

Our group has a long standing experience in the study of disordered systems. We want to clarify some open questions that look to us of high relevance. We have european collaborations with researchers from different laboratories and nationalities (we remind among others about the Ecole Normale Superieure in Paris , Saclay, Manchester, Barcellona, Madrid, Saarbrucken).

This research field is investigated today by a large number of groups, european and not: competition is very strong, and we believe our group is one of the leading groups. We use both analytical and numerical techniques.

Let us start by discussing a few details refering to the publication list.

We have studied with care the behavior of realistic spin glasses defined in a space of finite dimensionality (3 or 4). We have been asking if the main features of the mean field solution survive corrections due to finite dimensionality.

We have studied 4D spin glasses, the relation among Migdal-kadanoff approximations and the true EA finite dimensional models, continuity of the mean field thoery and the finite dimensional theory (by defining a model which interpolates among the two), we have introduced a new order parameter useful to signal Replica Symmetry Breaking.

The study of the dynamical features of the theory has been centered around phenomena like "aging" and the violations of the fluctuation-dissipation theorem. We have analyzed features related to the universality of these phenomena.

We have analyzed diluted models, also by the study of models with disorder correlated on long distances, and by the study of non leading scaling corrections.

Another dominant feature of our research has been centered on the applicability of Replica Theory to Glassy Systems. On one side we have studied p-spin like systems (in the universality class of Derrida Random Energy Model, REM), looking at corrections due to finite dimensionality, to 3D models with interesting critical behavior, to Potts like disordered model that do not magnetize at low T.

We have also tried to understand more about the glassy state (always from the point of view of Broken Replica Symmetry) analyzing for example the Hypernetted Chain approximation. Also here we have studied out of equilibrium properties, and the existence of a diverging correlation length. We have discussed the dynamical correlation length in supercooled liquids. We have also studied the equilibrium properties of the model by using a completely analytical approach. We have computed analytically the instantaneous spectrum of the normal modes in low density liquids.

We also quote some work on directed polymers (1/D expansion) and one on universality in scalar QED (a Lattice Gauge Theory problem).

We are also involved with the study of the equilibrium critical behavior of condensed matter systems by using a field theoretical approach (perturbative expansion in fixed dimension and with an epsilon expansion), high temperature expansions and Monte Carlo methods.

The most interesting systems are the ones that can be described by spin Hamiltonians (transitions in fluids, in binary mixtures, ferromagnets, lambda transition in Helium, high T transition in Quantum Chromo Dyanmics) and the polymeric systems in the diluted and semidiluted regime.

L. Angelani, G. Parisi, G. Ruocco and G. A. Viliani ``Model for the long

time dynamics in a simple glass: Off-equilibrium properties'',

Philosophical Magazine 79 1987 (1999).

H.G. Ballesteros and G. Parisi,``Site-diluted three-dimensional Ising

model with long-range correlated disorder'' Phys. Rev. B 60 12912

(1999).

H.G. Ballesteros, L.A. Fernandez, V. Martin-Mayor, A. Munoz-Sudupe,

G. Parisi and J. J. Ruiz-Lorenzo ``Scaling corrections:

site-percolation and Ising model in three dimensions'' , J. Phys. A:

Math. Gen. 32, 1-14 (1999).

M. Campellone, G. Parisi, Ranieri P., ``Finite-dimensional corrections

to the mean field in a short-range p-spin glassy model'', Phys. Rev. B

59 1036 (1999).

M. Cardenas, S. Franz S, G. Parisi, ``Constrained Boltzmann-Gibbs

measures and effective potential for glasses in hypernetted chain

approximation and numerical simulations'', Journ. Chem. Phys. 110 1726

(1999).

A. Cavagna, I. Giardina, G. Parisi ``Analytic computation of the

instantaneous normal modes spectrum in low-density liquids''

Phys. Rev. Lett. 83 108 (1999).

B. Coluzzi, G. Parisi, M. Mezard and P.Verrocchio, ``Thermodynamics of

binary mixtures glasses'' Jou. Chem. Phys. 111, 9039 (1999).

L.A. Fernandez, V. Martin-Mayor ``On the Universality Class of

Monopole Percolation in Scalar QED'' Phys. Lett B 452 310 (1999).

S. Franz, C. Donati, G. Parisi, S. C. Glotzer, ``On dynamical

correlations in supercooled liquids'' Philosophical Magazine B 79 1827

(1999).

S. Franz, G. Parisi ``Critical properties of a three-dimensional

p-spin model'', Eur. Phys. Jour. B 8 417 (1999).

E. Marinari and F. Zuliani, ``Numerical Simulations of the 4D

Edwards-Anderson Spin Glass with Binary Couplings'', J. Phys. A:

Math. Gen. 32 (1999) 7447.

E. Marinari, C. Naitza, G. Parisi, M. Picco,F. Ritort and F. Zuliani,

``Reply to Bokil et al. Comment'', Phys. Rev. Lett. 82 (1999) 5175.

E. Marinari, G. Parisi, J. J. Ruiz-Lorenzo and F. Zuliani, Comment on

``Evidence for the Droplet/Scaling Picture of Spin Glasses'',

Phys. Rev. Lett. 82 (1999) 5176.

E. Marinari, S. Mossa and G. Parisi, ``The Glassy Potts Model'',

Phys. Rev. B. 58, (1999) 14852.

E. Marinari, ``Numerical Evidence for Continuity of Mean Field and

Finite Dimensional Spin Glasses'' , Phys. Rev. Lett. 82 (1999) 434.

M. Mezard, G. Parisi ``A first-principle computation of the

thermodynamics of glasses'' Jour. Chem. Phys. 111 1076 (1999).

M. Mezard, G. Parisi ``Thermodynamics of glasses: a first principles

computation'' Phys. Rev. Lett. 82 747 (1999).

G. Parisi ``An increasing correlation length in off-equilibrium

glasses'' Jour. Phys. Chem. B 103 4128 (1999).

G. Parisi ``Complex systems: a physicist's viewpoint'' Physica A 263,

557 (1999).

G. Parisi, F. Ricci-Tersenghi and J. J. Ruiz-Lorenzo ``Generalized

off-equilibrium fluctuation-dissipation relations in random Ising

systems'' , Eur. Phys. J. B 10, 317 (1999).

G. Parisi, F. Ricci-Tersenghi and J. J. Ruiz-Lorenzo ``Universality in

the off equilibrium critical dynamics of the 3d diluted Ising model''

, Phys. Rev. E 60, 5198 (1999).

G. Parisi, F. Slanina, ``On the 1/D expansion for directed polymers''

Eur. Phys. Jour. B 8 603 (1999).

G. Parisi, M. Picco, F. Ritort,``Continuous phase transition in a

spin-glass model without time reversal symmetry'' Phys.Rev. E 60 58

(1999).

A. Pelissetto and E. Vicari,

Low-Temperature Effective Potential of the Ising Model,

Nuclear Physics B540 [FS] (1999) 639--654.

A. Cucchieri, T. Mendes, and A. Pelissetto,

Pseudo-Character Expansions for U(N) -Invariant Spin

Models on CP^N-1 ,

Annals of Combinatorics 3 (1999) 287--301.

S. Caracciolo, A. Montanari and A. Pelissetto,

Testing the Efficiency of Different Improvement Programs,

Nuclear Physics B 556 (1999) 295--326.

S. Caracciolo, M. S. Causo, P. Grassberger, and A. Pelissetto,

Determination of the Exponent gamma for SAWs on the 

Two-Dimensional Manhattan Lattice,

Journal of Physics A: Mathematical and General, 32 (1999) 2931--2948.

A. Pelissetto, P. Rossi, and E. Vicari,

Mean-Field Expansion for Spin Models with Medium-Range

Interactions,

Nuclear Physics B554 [FS] (1999) 552--606.

M. Campostrini, A. Pelissetto, P. Rossi, and E. Vicari,

Improved High-Temperature Expansion and Critical Equation

of State of Three-Dimensional Ising-like Systems,

Physical Review E60 (1999) 3526--3563.

M. Campostrini, A. Pelissetto, P. Rossi, and E. Vicari,

High-Precision Determination of the Critical Exponents

for the lambda -Transition of 4He by Improved 

High-Temperature Expansion,

Physical Review B61 (2000) 5905--5908.

S. Caracciolo, M. S. Causo and A. Pelissetto,

End-to-End Distribution Function for Dilute Polymers,

to appear in Journal of Chemical Physics 112 (2000), May 2000.

S. Caracciolo, M. S. Causo, G. Ferraro, M. Papinutto, and 

A. Pelissetto,

Bilocal Dynamics for Self-Avoiding Walks,

to appear in Journal of Statistical Physics (2000).

A. Pelissetto and E. Vicari,

The Effective Potential of N -Vector Models: a Field-Theoretic 

Study to O(epsilon^3) ,

to appear in Nuclear Physics B 

J. M. Carmona, A. Pelissetto, and E. Vicari,

The N -Component Ginzburg-Landau Hamiltonian with Cubic 

Anisotropy: a Six-Loop Study,

to appear in Physical Review B 61 (2000), May 2000. 

Testo italiano

Per quel che riguarda sistemi con disordine quenched abbiamo intenzione di chiarire vari aspetti.

In primo luogo ci interessa ottenere maggiori dettagli sulla struttura delle fasi nella regione di bassa temperatura in modelli finito-dimensionali, con particolare riguardo alle relazioni di ultrametricita'. Abbiamo anche intenzione di utilizzare a questo scopo nuove tecniche per trovare lo stato fondamentale di sistemi con un gran numero di gradi di liberta' (qualche migliaio).

Pensiamo inoltre di studiare in gran dettaglio, sia dal punto di vista numerico che dal punto di vista analitico, il problema della K soddisfabilita', problema di estremo interesse sia teorico che pratico, ottenendo risultati esatti per la termodinamica e per la transizione di fase, risultati che saranno comfrontati con quelli di simulazioni numeriche.

L'applicazione di idee di rottura spontanea di simmetria allo studio di sistemi vetrosi e' un altro dei punti cruciali del nostro programma. Lo studio dei processi attivati termicamente nella regione di bassa temperatura (vicino alla transizione vetrosa) sara' perseguito sia per mezzo di simulazioni numeriche e del loro confronto il quadro teorico generale, sia dallo sviluppo di metodi analitici basati sulla teoria delle repliche.

Vogliamo inoltre confrontare i risultati ottenuti per vetri fragili con le proprieta' di vetri duri (tipo silica). Un'altro punto sul quale ci aspettiamo di fare progressi sostanziali e' il calcolo dello spettro dei modi normali istantanei e delle funzioni di struttura dinamiche. Intendiamo inoltre continuare lo studio dei processi dinamici, e delle violazioni del teorema di fluttuazione e dissipazione, nei sistemi disordinati cercando di evidenziare le caratteristiche che piu' si prestano ad un possibile confronto con i futuri dati sperimentali.

Un esempio del nostro approccio e dei risultati che vogliamo ottenere e' dato dalle simulazioni numeriche, di tipo dinamica molecolare e tipo Monte Carlo, di sistemi Lennard Jones: l'analisi delle proprieta' fuori dall'equilibrio ed all'equilibrio e' uno dei punti chiave.

Un altro esempio, fra tanti, riguarda lo studio di sistemi tipo Ising con diluzione di sito o di legame: ci interessa studiare i casi "usuali" di disordine indipendente e casi in cui il disordine e' correlato.

Per quel che riguarda la parte piu' vicina alla teoria dei campi elenchiamo:

• Studio di sistemi di spin diluiti con disordine quenched: studio analitico della equazione di stato e studio analitico e numerico del fattore di struttura dinamico.
  
• Elimagneti ed antiferromagneti triangolari stacked:
  studio del comportamento critico con metodi di gruppo di rinormalizzazione.
  
• Polimeri in fase diluita: studio del fattore di struttura statico
  per polimeri confinati con tecniche Monte Carlo.
  
• Sistemi diffusivi in presenza di campo esterno: studio delle proprieta'
  degli stati stazionari con tecniche Monte Carlo.
  

In questo campo le simulazioni numeriche giocano, per alcuni versi, anche un ruolo integrativo e qualche volta sostitutivo degli esperimenti, che possono esser molto difficili a realizzare. L'aspetto che ci preme sottolineare e' quello guida, in cui simulazioni numeriche anticipano ed strutturano la preparazione e la realizzazione di veri esperimenti. Questo e' gia' avvenuto di recente, ad esempio, con la misura di lunghezze di correlazione in cui una divergenza come funzione del tempo e' stata notata prima numericamente e poi misurata in esperimenti. Una possibilita' auspicabile e' che lo stesso meccanismo si verifichi per le misure delle violazioni del teorema di fluttuazione e dissipazione che possono esser messe sotto un ottimo controllo teorico e numerico e per le quali sono in corso di preparazione raffinati esperimenti.

Come abbiamo discusso il nostro programma ha ampi risvolti numerici. Il progetto Kalix2, co-finanziato con il COFIN MURST nel 1998, e' stato un pieno successo: i suoi 32 processori Pentium II ci sono stati cruciali nella quasi totalita' dei lavori numerici prodotti di recente. Anche grazie alla sua concezione Kalix2 si e' rivelato del tutto affidabile, con un "uptime" maggiore del 95 percento (il "downtime" e' stato quasi esclusivamente connesso a mancanze dell'energia elettrica a Cagliari, dove Kalix2 e' sita).
Oggi Kalix2 sta invecchiando, e comincia a non soddisfare piu' le nostre esigenze scientifiche.
Qui proponiamo l'acquisto di un nuovo cluster di tipo Beowulf, che potra' essere utile all'intera collaborazione, cioe' ai quattro gruppi che partecipano a questa proposta (Kalix2 viene usata sistematicamente in modo remoto). Data la situazione del mercato oggi speriamo con la somma richiesta di acquisire un calcolatore con velocita' teorica superiore di almeno 4 volte a quella di Kalix2, e con un rete di comunicazione (che e' spesso un collo di bottiglia) dieci volte migliore. Pensiamo che la spesa che proponiamo trovi piena giustificazione nei risultati basati su evidenze numeriche accompagnate da risultati analitici che abbiamo ottenuto e speriamo di ottenere in futuro.

Testo inglese

As far as disordered systems with quenched disorder are concerned we plan to clarify in the next two years a large number of issues.

First we are interested to clarify more details on the phase structure in the low temperature region in finite dimensional models. Among other things we are very interested to ultrametricity relations. We also want to use in this respect new techniques that allow to determine the ground state of systems with a large number of degrees of freedom (a few thousands).

We also plan to study in good detail, both from a numerical and an analytical point of view, the problem of K-satisfability. This problem has large interest, both from the theoretical and the practical point of view. We hope to get exact results for the thermodynamical behavior of the system and for the features of the phase transition, and to compare them to the results of numerical simulations.

Applying ideas of spontaneous replica symmetry breaking to the study of glassy systems is one other of the crucial points of our program. We will study numerically activated processes in the low T region (close to the glassy transition), and we will compare to the general theoretical framework: we will also develop analytical computations based on replica theory methods.

We also want to compare results obtained for fragile glasses with the properties of strong glasses (silica like). One more point on which we hope to obtain substantial progresses is the computation of the spectrum of instantaneous normal modes and of the dynamical structure functions. we also want to continue the study of dynamical processes, and of violations of the fluctuation-dissipation theorem in disordered systems, trying to make clear the features that could be more useful to compare the theoretical resulta with experimental data.

A typical example of our approach and of the results we want to obtain is given by the numerical simulations (molecular dynamics and optimized Monte Carlo) of Lennard-Jones systems. The analysis of out of equilibrium properties is one of the key points.

One more example, among many, concerns the study of Ising like systems with site or link dilution: we are interested in the study of the "usual" cases of indipendent disorder, and of cases with correlated disorder.

As far as the theoretical field approach is concerned we list:

• The study of diluted spin systems with quenched disorder: analytical study of the state equation and analtyical and numerical study of the dynamical structure function.
  
• Stacked triangular elimagnets and antiferromagnets: study of the critical behavior using Renormalization Group methods.
  
• Polymers in the diluted phase: study of the static structure factor for confined polymers using Monte Carlo techniques.
  
• Diffusive systems in presence of an external field: study of the properties of stationary states by using Monte Carlo techniques.
  

In this field numerical simulations play, in some sense, also a role of integration and sometimes even of replacement for experiments that are very difficult to realize. We want to stress the driving role of numerical simulations, where they anticipate and organize the preparation and the realization of different experiments. This has happened recently, for example, with measurements of correlation lengths where a divergence as a function of time has been noticed first numerically and then in experiments. A possibility that we would like is that the same mechanism will be at work for measurements of the violations of the fluctuation-dissipation theorem, that can be put under very good numerical and theoretical control, and for which are already under preparation very sophisticated experiments.

As we have discussed our research program is based in large part on numerical work. The Kalix2 project, cofinanced by MURST (Italian Ministery for Resarch) in 1998, has been a full success: its 32 Pentium II processors have been crucial for us in the quasi totality of the numerical work we have produced recently. Also thanks to its conception Kalix2 has turned out to be fully reliable, with an uptime larger than 95 percent (the down time being connected to generalized power off in the Cagliari town, where Kalix2 is located).

Today Kalix2 is getting old, and starts not to be satisfactory for our scientific needs.

Here we propose to acquire a new Beowulf like cluster, that will be useful to the full collaboration (Kalix2 is sistematically used remotely, from Rome, and even from other european countries like Spain).
Judging from the today market situation with the amount of money we demand we should be able to assemble a machine at least four times faster than kalix2, with a communication network (that is often the bottle neck) ten times faster (this is an important issue). We think that the expense we propose finds full justification in results based on numerical evidences together with analytic findings that we have obtained and that we hope to obtain in the future.

Nº	Anno di acquisizione	Descrizione
		Testo italiano	Testo inglese
1.	1998	Kalix2: Cluster Beowulf, 32 Pentium II in 16 schede madri	Kalix2: Cluster Beowulf, 32 Pentium II in 16 mother boards.
2.	1996	Dal 1996 ad oggi: 6 fra alpha stations e pc intel a disposizione del gruppo	From 1996 to date: 6 among alpha stations and intel pc available to our group.
3.	1998	Cluster di 8 alpha station a disposizione per circa 1/3 del gruppo	8 alpha station cluster available for close to 1/3 of the total time to our group.
4.
5.

Attrezzatura I
Descrizione

Testo italiano

Cluster Beowulf, Linux.

Schede biprocessore Pentium 800 MHz. 512 MegaByte di RAM.
Dischi da 25 Gigabyte.

Connessioni Myrinet.

Costo per scheda quattro milioni, costo per connessione tre milioni. In totale trentadue schede con connessione, per 224 milioni, piu' sei milioni per un controllore ed hardware aggiuntivo (cablaggio, monitor controllo, switch per monitor e tastiera etc.)

Testo inglese

Cluster Beowulf, Linux.

Biprocessor motherboards, Pentium 800 MHz.
512 Megabyte RAM. 25 Gigabyte disks.

fast Myrinet connections.

Cost per board 4 ML, cost per connection kit 3 ML. Total 32 boards with connection for 224 ML, plus 6ML for one controller and added hardware (cables, control monitor, switch for keyboard and monitor, etc.)

valore presunto 230 (milioni)   percentuale di utilizzo per il programma 100%

Attrezzatura II
Descrizione

valore presunto (milioni)   percentuale di utilizzo per il programma

QUADRO RD

4.1.1 Altro

20 milioni: PRA INFM CRISANTI.

QUADRO RA

4.2.1 Altro

Firma ____________________________________________

(per la copia da depositare presso l'Ateneo e per l'assenso alla diffusione via Internet delle informazioni riguardanti i programmi finanziati; legge del 31.12.96 n° 675 sulla "Tutela dei dati personali")

Firma ____________________________________________	30/03/2000 12:36:05