Weiliang Qian.

O sistema quente e denso criado em colisões relativísticas de íons pesados se comporta quase como um fluido fortemente interagente com viscosidade insignificante. As propriedades dinâmicas e termodinâmicas de tal sistema têm sido um tópico intrigante na física, apresentando um desafio teórico significativo devido à sua natureza não perturbativa. A correspondência AdS/QCD oferece um método potencial para abordar esse problema, sugerindo que, ao estudar um sistema gravitacional clássico fracamente interagente, pode-se obter insights sobre o plasma de quarks e glúons fortemente interagente. Por um lado, as propriedades termodinâmicas de um buraco negro clássico termalizado são relativamente bem estabelecidas dentro do framework da relatividade geral. Consequentemente, o estudo dos modos quasi-normais de buracos negros e das funções de Green associadas pode fornecer informações valiosas sobre as propriedades de transporte do sistema dual na fronteira. Por outro lado, no limite de comprimento de onda longo, uma teoria microscópica de alta energia se comporta como um fluido e pode ser descrita por uma abordagem de transporte. Analisar essas soluções pode gerar resultados cruciais. Esta proposta une esforços de vários aspectos do framework AdS/QCD para abordar vários problemas pertinentes. No lado gravitacional, pretendemos estudar modelos do tipo Einstein-Maxwell-dilaton e o diagrama de fases do glasma. Dado que os modos quasi-normais estão intimamente relacionados às propriedades de transporte do sistema dual via função de Green, explorar a instabilidade espectral é um tópico importante. No lado da teoria de campos, planejamos explorar a relação entre a evolução hidrodinâmica do sistema e as propriedades dos modos hidrodinâmicos do buraco negro e seu pole skipping. Fenômenos coletivos como fluxos harmônicos e suas correlações podem obter mais insights do buraco negro clássico no bulk. Chamada Edital Universal do CNPq, faixa 1, no. 407924/2024-8

Visita do Prof. Cheng-Gang Shao da Huazhong University of Science and Tecnology. Estudamos sobre tópicos como dualidade fluido-gravidade, modos quasinormais em métrica perturbada e as suas implicações na detecção de ondas gravitacionais. Auxilio de Pesquisador Visitante FAPESP, no.2024/06293-4.

Este projeto pode ser visto como uma continuação do projeto de pesquisa, da bolsa de produtividade executada no período anterior (2020 a 2022). Propomos principalmente três tópicos. O primeiro é a pesquisa sobre o fluxo coletivo e correlatores de ordem superior em comparação com os dados experimentais. O segundo é a continuação do estudo sobre o método SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) e uma nova atualização do código SPheRIO. O terceiro assunto é o estudo do modelo hidrodinâmico em temos da correspondência AdS/CFT.
Bolsa de produtividade do CNPq. no. 301721/2022-0.

As an effective description of the underlying theory at the long-wavelength limit, hydrodynamics plays a crucial role in various sections of science. In relativistic heavy-ion collisions, the quark-gluon plasma can be reasonably modeled by a strongly coupled fluid with small viscosity. Meanwhile, however, the apparent success also leads to further speculations as well as challenges on the theoretical side. In this regard, the anti-de Sitter/conformal field theory correspondence provides an intriguing possibility to study a strongly interacting field theory via a counterpart, which is a weakly interacting classical theory of gravity. On the experimental side, the beam energy scan program has been initiated at the relativistic heavy-ion collider at Brookhaven national laboratory. It might provide essential information on the highly nonlinear system, and in particular, those associated with transport properties, collectivity, and phase transition. The present proposal constitutes a continuation of the research project (FAPESP no. 2014/06354-1) on the hydrodynamical model and some of its pertinent applications. Our main focus is the hydrodynamic approach for the relativistic heavy-ion collisions and the fluid/gravity duality. We plan to investigate the properties of the hydrodynamical model for relativistic heavy-ion collisions, and particularly, those related to the critical phenomenon. The studies will be carried out by employing the numerical approach, such as the SPheRIO code, while focused on the simulations associated with the ongoing experiments. Among others, we plan to work on topics related to multiplicity fluctuations, particle correlations, and chiral hydrodynamical models. On the other hand, we also propose to explore the physical system in the framework of the Einstein-Maxwell-dilaton theory through the fluid/gravity duality. The latter will be performed regarding a better understanding of the concepts related to the Green function, such as critical exponents, quasinormal modes, and pole skipping.
Projeto da FAPESP JP2: Auxilio de Jovens Pesquisadores em Centros Emergentes Fase 2, no. 2021/06422-0

Este projeto pode ser visto como uma continuação do projeto de pesquisa, da bolsa deprodutividade executada no período anterior. Propomos principalmente trêstópicos. O primeiro é um estudo sobre o modelo de tubo periférico em relação das observáveiscomo correlatores de ordem superior. O segundo é sobre o método SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) e uma nova atualização do código SPheRIO. O terceiro assunto é o estudodo modelo hidrodinâmico em temos da correspondência AdS/CFT. Bolsa de produtividade do CNPq. no. 301621/2019-5.

Durante os últimos 15 anos, o Centro de Pesquisa e Análise de São Paulo (SPRACE) consolidou sua participação no experimento Compact Muon Solenoid (CMS) do Large Hadron Collider do CERN. O presente projeto dá prosseguimento à história bem sucedida do SPRACE como um grupo de física de altas energias que realiza análises físicas em Física Além do Modelo Padrão e em Heavy Ions, além de operar o BR-SP-SPRACE, a primeira Tier-2 oficial do Worldwide LHC Computing Grid na América Latina. Além de um programa relevante de pesquisa em física fundamental das interações eletrofracas e fortes, nos próximos 5 anos vamos alavancar nosso trabalho em instrumentação científica, em uníssono com o setor privado, para contribuir com projetos de P&D audaciosos para a Fase 2 do upgrade do detector CMS, procurando promover a transferência de tecnologias de ponta para a indústria brasileira. Além disso, o SPRACE pretende manter os tradicionais programas de divulgação para disseminar as ideias e conceitos de física de altas energias para estudantes do ensino médio e para o público em geral. Projeto Termatico da FAPESP. no. 2018/25225-9.

Recentemente, os dados das colaborações CMS, ATLAS, ALICE, e PHENIX indicaram sinais de coletividade nos pequenos sistemas criados em RHIC e LHC. Nesse projeto, planejamos estudar e comparar as propriedades nesses sistemas usando tanto o modelo hidrodinâmico quanto o de transporte. A abordagem hidrodinâmica precisa da hipótese que o sistema alcança o equilíbrio termodinâmico, enquanto o modelo de transporte não há necessidade desta hipótese. Logo, é interessante realizar um estudo sistemático e comparar os modelos pelas quantidades termodinâmicas de um sistema em equilíbrio localmente, como a temperatura, a entropia, além das quantidades empíricas como os espectros, os fluxos coletivos e as correlações de partículas. Alem disso, buscamos a possibilidade de investigar as propriedades de granularidade e coletividade do sistema usando o modelo de tubo. Almejamos manter o estudo da precisão, estabilidade e eficiência do algoritmo ``smoothed particle hydrodynamics'', e sua implementação no código SPheRIO. 

Projeto Regular FAPESP, no.2018/17746-9

A hidrodinâmica é amplamente aplicada em diversas áreas interdisciplinares.
Em particular, o sistema quente e denso criado em colisões relativísticas de íons pesados é bem descrito por um fluido relativístico com pequena viscosidade.
A dedução tradicional da equação hidrodinâmica é fortemente relacionada com conceitos físicos importantes, como por exemplo, a conservação de energia-momento, a segunda lei da termodinâmica, bem como a causalidade.
Do ponto de vista microscópico, o modelo hidrodinâmico é uma teoria de campo efetivo que descreve o limite de comprimento de onda longo da teoria dinâmica correspondente em termos de expansão de gradiente.
Nesse sentido, a dualidade fluido/gravidade fornece uma visão valiosa à hidrodinâmica. 
Neste projeto, propomos investigar a derivação e as propriedades das equações hidrodinâmicas associadas às teorias de gravidade modificadas.
O estudo proposto tenta chegar a uma melhor compreensão do modelo hidrodinâmico, e em particular, implicações para a descrição hidrodinâmica de colisões relativísticas de íons pesados.
Planejamos também continuar o desenvolvimento de um esquema numérico para equações diferenciais, bem como suas aplicações em vários sistemas físicos.
Chamada Edital Universal do CNPq, no. 405022/2018-2.

Nesse projeto, propomos estudar as propriedades do modelo hidrodinâmico, a sua dedução associado com a dualidade fluid/gravidade e as possiveis aplicações. 
Em particular, examinamos as características do coeficiente de viscosidade e dos coeficientes harmonicos do fluxo coletivo.
A proposta é baseada uma colaboração entre o Wei-Liang Qian do Departamento de Ciências Básicas e Ambientais da Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo (LOB - EEL - USP) 
e o Bin Wang da Escola de Física e Astronomia da Universidade Jiao Tong de Shanghai (SJTU).

Edital 967 / 2018 - Novos Docentes, Novas Parcerias Internacionais
Programa Santander de Mobilidade Docente

Este projeto pode ser visto como uma continuação do projeto de pesquisa, da bolsa de produtividade executada no período anterior (2014 a 2016).
Propomos principalmente três tópicos. O primeiro é um estudo sobre a coletividade nos sistemas pequenas criados em RHIC e LHC. 
O segundo é a abordagem de integral de fase para o espectro de p_T das colisões de p+p e p+A em LHC. 
O terceiro assunto é a aplicação do modelo hidrodinâmico nas outras áreas como a cosmologia e o fluxo de transito.
Bolsa de produtividade do CNPq. no. 301232/2016-4.

Com o intuito de alavancar o estabelecimento de um forte programa científico na área de Física Hadrônica, estamos propondo a criação de uma rede de colaboração de pesquisadores teóricos e experimentais com foco em estudos de fenomenologia ligados a resultados dos experimentos do LHC. O objetivo principal deste projeto não é apoiar linhas de pesquisas individuais, mas agregar os pesquisadores em tópicos de estudos comuns para desenvolverem trabalhos em colaboração, criando novas abordagens na área de física hadrônica e auxiliando no desenvolvimento de análises de física dos grupos experimentais nas colaborações do LHC, aumentando assim a inserção e participação de modelos teóricos desenvolvidos no Brasil junto à comunidade internacional. Concentramos as linhas de estudos em três tópicos relacionados às diferentes fases de uma colisão de núcleos pesados: 1. Condições iniciais e fenomenologia de colisões de próton-próton; 2. Evolução hidrodinâmica e caracterização do Quark-Gluon Plasma; 3. Fenomenologia ligada \`a fase final da colisão. Os estudos envolvem a caracterização e qualificação de diferentes modelos teóricos existentes, desenvolvimento de novos modelos com criação de algoritmos de simulação de dados, e proposição de novos observáveis experimentais. Além disto, estamos propondo instalar um cluster de análise de fenomenologia de partículas que centralizar\'a os diferentes códigos de simulação e geradores de eventos, ferramentas de análises de dados utilizados pelos experimentais, e que será compartilhado por todos membros do projeto. Propomos também oferecer cursos de análises de dados para alunos e pesquisadores utilizando a infraestrutura criada neste projeto. 
Projeto Temático da FAPESP, no. 2017/04616-7

Com a criação do INCT nesta área, pretendemos atuar de forma mais coordenada do que vem sendo feito até então, aumentando a interação entre os grupos e entre físicos teóricos e experimentais, trabalhando em física básica e aplicada, desta forma gerando avanços qualitativos importantes, que devem contribuir não somente para contribuições na fronteira do conhecimento, mas também gerando novos produtos e tecnologia que devem beneficiar a sociedade. Com os recursos previstos neste edital, esperamos manter e modernizar os laboratórios já consolidados e ainda criar ou dar grande impulso a novos laboratórios, particularmente na região Nordeste. Prevemos, portanto, forte evolução do ponto de vista da pesquisa experimental e tecnológica nesta área. Projeto INCT-FNA

Durante as próximas décadas, o Large Hadron Collider do CERN permanecerá sendo a principal instalação internacional para pesquisa em Física de Altas Energias. O estado-da-arte da tecnologia foi desenvolvida por equipes multinacionais de cientistas e engenheiros, com a finalidade de explorar a fronteira do conhecimento sobre a estrutura da matéria, seus componentes e suas interações. Temos a intenção de continuar a manter um forte programa de pesquisa de ponta em ciência fundamental. Vamos investigar alguns dos assuntos mais relevantes em Física de Altas Energias, explorando as consequências de novas propostas para uma Física além do Modelo Padrão e estudar colisões de íons pesados para investigar as propriedades do plasma de quarks-glúons produzido. Este programa vai envolver físicos teóricos, experimentais e engenheiros trabalhando em conjunto com o intuito de impulsionar a pesquisa do País nessa área e aumentar o impacto da ciência brasileira. Temos também uma grande experiência em computação de alto desempenho com a bem sucedida operação da BR-SP-SPRACE, a única Tier-2 oficial do Worldwide LHC Computing Grid na América Latina. A presente proposta amplia o âmbito das atividades do grupo SPRACE, a fim de alavancar a nossa participação no experimento CMS, capacitando o grupo brasileiro para enfrentar os desafios do upgrade do LHC. A nova frente ação do SPRACE inclui a implantação de um laboratório de instrumentação científica para trabalhar em uníssono com a indústria, visando realizar arrojados projetos de P&D. A extensão da atividade do SPRACE que passará a incluir atividades em hardware, instrumentação e eletrônica em sua agenda, é bastante oportuna. 
Projeto Termatico da FAPESP. no. 2013/01907-0

Este projeto pode ser visto como uma continuação do projeto de pesquisa, da bolsa de produtividade executada no período anterior (2010 a 2013). Planejamos estudar aos três assuntos de maior interesse no estudo de colisões nulceares relativísitcas. O primeiro é um estudo sobre o efeito de Hanbury Brown and Twiss e as correlações de partícula e anti-partícula. O segundo é sobre a dependência do efeito do ``ridge" da centralidade e do plano de evento. O terceiro assunto é a criação de uma nova equação de estado baseado nos dados de QCD na rede, usando o modelo de quase-partículas. 

Bolsa de produtividade do CNPq. no. 303472/2013-8

Hydrodynamics is a discipline that deals with fluid flow, i.e., the natural science of fluid in motion. It has has a wide range of applications in different areas. The present proposal is aiming at two two main topics. Firstly, we plan to further study the accuracy, stability and efficiency of the ``smoothed particle hydrodynamics" algorithm, and its implementation in the SPheRIO code. The second part of the project is to use the hydrodynamical code SPheRIO to investigate various subjects in relativistic heavy ion collisions, such as particle production, collective flow, particle correlations, etc. Besides, we also look into the possibility to apply hydrodynamical model in other area such as in the study of cosmology and of traffic flow. 

Projeto de Auxilio de Jovens Pesquisadores em Centros Emergentes da FAPESP. no. 2014/06354-1

We propose a parameterization of an equation of state (EoS) which combines hadron resonance gas model at low temperatures with lattice QCD data at high temperatures.
The high temperature part of the EoS is a fit to the lattice QCD data by using the quasi-particle model, where finite baryon density is taken into account. On the other hand, at the low temperature region the EoS is described by the hadron resonance gas model with the inclusion of baryon and strangeness chemical potential. For transition region, we make use of a phenomenological parametrization which possesses a first order phase transition below critical point, and a smooth crossover beyond it. The above EoS is to be applied to the study of mass-radius curve of the third class of neutron star 
as well as particle spectra and collective flow in heavy ion collisions. We also plan to compare our parametrization with other EoS in literature and to investigate their differences. 

Projeto de Apoio Financeiro a Visita de Pesquisador - APV do CNPq. no. 452052/2014-9

Através das colisões de íons pesados, as propriedades da máteria extremamente quente e densa podem ser investigadas. Recentemente o LHC reazilou várias medidas, inclusive correlações das colisões de p+Pb e Pb+Pb, a dependência da correlação do plano de evento e correlação em yt. Como os dados apresentam cada vez mais detalhes, eles nos oferecem tanto uma boa oportunidade quanto um grande desafio. O modelo hidrodinâmico, NeXSPheRIO, foi utilizado para investigar as propriedades da máteria criada no RHIC. Foram obtidos vários resultados significativos, como por exemplo, fluxo elíptico, interferometria de dois pions etc. Nosso modelo também foi o primeiro modelo hidrodinâmico que reproduziu as principais caracterísicas das correlações de duas partículas, ou seja, o ''ridge" e "shoulder". Nesse projeto, propomos uma continuação da pesquisa em um periódo de três anos, planejamos estudar as correlações de partículas e fluxo coletivo medidos nos dados recentes do RHIC e LHC utilizando o modelo NeXSPheRIO. 

Chamada Edital Universal do CNPq, no. 470302/2013-5

We propose to study the finite temperature effect in the MIT bag as well as in the Friedberg-Lee non-topological soliton bag using the quark-meson coupling model. The main feature of the present model is that the thermal distribution functions of quarks at finite temperature are explicitly incorporated into the calculations. For nuclear matter, the characteristic temperature is usually less than 50 MeV, the probability for a quark to occupy an exciting state is very rare, consequently, the corresponding contributions to the thermodynamic potential under mean field theory are expected to be strongly suppressed. On the other hand, if one calculates other physical quantities that are not derived from thermodynamic potential, effects due to quark distribution functions may play an important role. Our major interest is to investigate whether and how the liguid-gas phase transition of nuclear matter might be affected, and in particular, when one goes beyond the mean field theory. 

Projeto de Apoio a Pesquisador Visitante - APV do CNPq no. 450230/2013-9

Cosmic microwave background radiation and relativistic heavy ion collisions are two important spots at the forefront of nowadays physics. One deals with the largest and oldest thing in the universe: the universe itself and its history. The other deals with the smallest thing in the universe: elementary particles, which also involves the highest energy density and temperature mankind can achieve today experimentally. Both areas strive to obtain the insight of matter, space and time. However, study showed that both directions possess very similar physical contents, for example, both of them are concerned with hydrodynamic evolution of the system. The potential link between the two topics, especially the implementation of the spectrum method of cosmic microwave background radiation and nuclear collisions, is of significant importance as well as challenging. We concord that both of the research developed at institute of nuclear, particle, astronomy and cosmology by the group of Prof. Bin Wang and at department of physics by the group of Prof. Wei-Liang Qian possess solid foundation and ample accumulations to accomplish a collaborating research project on the connection between cosmetic microwave background radiation and relativistic heavy ion collisions, are capable of achieving fruitful scientific results. It is expected that collaboration will eventually improve our understanding in cosmology and particle physics, as well as the scientific collaboration between China and Brazil. 

Magnolia Grant from Shanghai Association for Science and Technology-SAST

Um dos motivos citados com freqüência do projeto de íons pesados é, recrear condições semelhantes ao universo aproximadamente um microsegundo após o Big Bang. Os esforços para entender as etapas iniciais da evolução da matéria no RHIC através das observações dos hadrons são similares às tentativas para estudar o desenvolvimento inicial do universo através das observações da radiação cósmica de fundo. Nesse plano do trabalho, discutimos a analogia entre a CMB e a evolução de sistema criado nas colisões nucleares relativísticas de íons pesados(RHIC). Em seguida, examinamos dois assuntos especificos que estão em foco na literatura: escoamentos anisotrópicos e correlações de partículas, e as possíveis abordagens utilizando os métodos de espectro da CMB. 

Chamada Edital Universal da FAPEMIG, no. CEX - APQ-00884-12

The project includes two topics. The first one is to study the initial conditions and their fluctuations in hydrodynamical model, as well as their possible implications and comparison with the experimental data. The second topic is to investigate the thermodynamic consistency in the quark-mass density-dependent model and their applications in hydrodynamics. 

Bolsa de produtividade do CNpq. no.302169/2010-5

Um dos resultados que chama muita tenção em colisões nucleares relativísticas é a existência de algumas estruturas em correlações de duas partículas. Uma delas é o aparecimento de uma correlação angular de longo alcance na direção longitudinal, também conhecido como o "ridge". Há várias observações experimentais do RHIC sobre o efeito. Do lado téorico, muitos mecanismos têm sido sugeridos para descrever as características mencionadas acima e porém, uma característica comum dos muitos modelos é que a causa do "ridge" é um jato suprimido. Recentemente, o modelo hidrodinâmico SPheRIO foi utilizado pela primeira vez para estudar o "ridge". Os cálculos utilizam um gerador de eventos NEXUS, baseado em interações microscópicas, que fornece as condições iniciais para o modelo hidrodinâmico. Foi mostrado que o modelo pode descrever razoavelmente o fenômeno, embora o tratamento não possui jato explicito. O trabalho foi feito pela colaboração entre o grupo de Jun Takahashi e o nosso. Embora os resultados bons obtidos, ainda precisamos entender o papel do jato nas contas e a mecânismo que produziu as correlações. O objetivo nesse projeto é continuar o estudo do "ridge" utilizando nosso modelo SPheRIO. Tentamos entender as correlações através de um modelo simplificado, e verificamos usando vários parâmetros e condições iniciais. Planejamos também, um estudo sobre correlação de três partículas para discriminar os modelos diferentes na literatura. O projeto proposto é de dois anos.

Edital/Chamada: Edital MCT/CNPq no. 473724/2010-3

The project has two goals. The first one is to extend the Friedberg-Lee bag model to finite temperature, and discuss the temperature dependence of the deconfinement phase transition. The second one is to introduce strange quark into the quark mass density temperature dependent model (QMDTD) model and utilize it for definement phase transition. NSFC no. 10405008.

The project involves the following goals, to build an equation of state (EOS) considering strangeness for the hydrodynamic model and study its effects,employing the hydro model to study the anisotropic flow, HBT as particle correlations at RHIC. Bolsa de posdoutorado da FAPESP. no. 2005/54595-9.

The project aims at studying the liquid gas phase transition and critical phenomena of strange matter. NSFC no. 10347107.