Curriculum del coordinatore
- nata a Ferrara il 27 giugno 1958;
- laureata in Fisica presso l'Università di Ferrara nel 1981, con lode;
- titolare di una borsa di studio della Comunità Europea dal 1982 al 1983;
- membro del Gruppo di Ricerca in Fisica delle Alte Energie del Dipartimento di Fisica dell'Università di Ferrara e associata all'INFN, dal 1983;
- professore associato in Fisica Sperimentale (FIS/01) dal 2001 presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Ferrara (dal 2012 Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra);
- abilitata alle funzioni di professore di prima fascia nel settore concorsuale 02/A1 alla prima tornata (Fisica sperimentale delle interazioni fondamentali) dal 23 gennaio 2014.
- professore ordinario di Fisica Sperimentale (FIS/01) presso il Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra ell'Università di Ferrara dal 1/2/2016
1.1 ATTIVITÀ DI RICERCA - CRONOLOGIA
1980 – 1983: Fisica medica
1983 – 2000: Studio dei fattori di forma dei nucleoni
1986 – 2006: Spettroscopia del charmonio
1996 - oggi: sviluppo di rivelatori innovativi per esperimenti di fisica delle particelle e ricerca di nuova fisica
2000 – oggi: Tecnologie di calcolo innovative per la fisica sperimentale
2002 – oggi: Studio dei decadimenti dei mesoni B
2006 – oggi: Studio della fisica del Flavour e ricerca di nuova fisica
2010 – oggi: Applicazioni di calcolo scientifico alle scienze ambientali
2020 - oggi: Fisica dei neutrini
Fisica medica
L'attività svolta nell'ambito della fisica medica era focalizzata alla ottimizzazione di strumenti diagnostici di nuova generazione; per questo ha vinto una borsa di studio della Comunità Europea. Dal 1983 Eleonora Luppi ha rivolto i propri interessi alla fisica delle particelle elementari, iscrivendosi alla scuola di specializzazione dell’Università degli studi di Bologna.
Esperimento PS170 (misura del fattore di forma time-like del protone in collisioni e+e− al LEAR - CERN), 1983-1994.
Nel 1983 si è unita al gruppo di fisici dell'Università di Ferrara dell’esperimento PS170 del CERN per misurare i fattori di forma elettromagnetici del protone nella regione temporale tramite la reazione ppbar ->e+e-. All’epoca, infatti, nella regione tempo per i fattori di forma le misure erano scarse e imprecise.
Eleonora Luppi si è occupata in modo particolare della ricostruzione e dell'analisi dei dati ad energie oltre la soglia.
L’esperimento ha effettuato misure precise dei fattori di forma e.m. del protone a 9 valori di quadrimpulso trasferito dalla soglia fino a 4.2 GeV2. Tali risultati sono ancora tra i più precisi misurati. Si sono ottenute anche le prime misure delle distribuzioni angolari della sezione d’urto di ppbar -> e+e-, che hanno permesso di valutare separatamente per la prima volta |GE| e |GM|.
Esperimento FENICE (misura del fattore di forma time-like del neutrone in collisioni e+e− ad Adone - LNF),1986-1996.
Seguendo la stessa linea di ricerca, ha partecipato alla stesura della proposta per la misura dei fattori di forma e.m. del neutrone nella regione tempo, per il quale non esisteva alcun dato sperimentale.
Questa misura è stata effettuata dall'esperimento FENICE presso l'anello di accumulazione ADONE dei Laboratori Nazionali di Frascati, studiando la reazione e+e- -> nnbar.
Eleonora Luppi ha ricoperto un ruolo rilevante in seno alla collaborazione in tutte le fasi dell'esperimento e come responsabile, dal 1992, ha coordinato l'attività del gruppo di Ferrara. Ha studiato e definito la struttura modulare del rivelatore, si è occupata della simulazione, gestione e configurazione del trigger dell'esperimento e ha coordinato il software di ricostruzione e di selezione dei candidati nnbar, identificabili dalla loro stella di annichilazione.
È stata responsabile dell'analisi del canale e+e- -> nnbar per i dati in soglia e dello studio del fondo.
Tale esperimento ha raccolto dati dal 1990 al 1993; ha ottenuto la prima misura dei fattori di forma e.m. del neutrone a cinque diversi valori di quadrimpulso trasferito e ha misurato anche i fattori di forma del protone, la sezione d'urto totale e+e- -> adroni e il rapporto di decadimento delle reazioni J/psi-> nnbar e J/psi-> ppbar.
Esperimento E760 (spettroscopia del charmonio prodotto in annichilazione protone antiprotone - Fermilab), 1985-1995.
L’esperimento studiava gli stati del charmonio prodotti in interazioni protone antiprotone, utilizzando un bersaglio di idrogeno gassoso posto all'interno dell'accumulatore di antiprotoni del Fermilab.
Eleonora Luppi ha preso parte a tutte le fasi dell'esperimento, sin dalla proposta, dalla progettazione del rivelatore alla sua costruzione e messa a punto, dalla presa dati alla loro ricostruzione ed analisi.
In particolare, ha contribuito in modo sostanziale alla costruzione delle camere di tracciamento interno, per le quali aveva la responsabilità del sistema di acquisizione dell'elettronica di lettura. Ha inoltre partecipato attivamente alla ricostruzione e all'analisi dei dati, in particolare per gli stati finali contenenti una coppia e+e-. È stata responsabile dell'analisi del canale ppbar -> e+e- che ha ottenuto la prima misura dei fattori di forma e.m. del protone nella regione tempo ad alti valori di quadrimpulso trasferito.
L'esperimento ha preso dati dal 1990 al 1992 ed ha ottenuto diversi nuovi risultati, il più importante dei quali è stato la prima evidenza dello stato hc (1P1). Altri risultati significativi sono la prima misura della larghezza totale della risonanza chic1, la larghezza parziale in due fotoni dello stato chic2 e la prima misura diretta delle larghezze di J/psi e psi’.
Esperimento E835 (spettroscopia del charmonio prodotto in annichilazione protone antiprotone - Fermilab), 1992-2006
Al termine della fase di presa dati dell’esperimento E760, Eleonora Luppi è stata uno dei principali promotori della proposta per il proseguimento degli studi sul charmonio con una luminosità 5 volte superiore ed un apparato modificato nella parte dei rivelatori di particelle cariche, studiando anche la possibilità di effettuare una misura di interferenza tra il decadimento in e+e- della J/psi ed il processo ppbar -> e+e-. L’esperimento ha acquisito dati negli anni 1996,1997 e 2000.
Nell'ambito dell'esperimento E835 Eleonora Luppi ha partecipato alla progettazione e costruzione di nuovi apparati sperimentali, alla produzione del software di ricostruzione, alla presa dati ed alla loro analisi. In particolare, ha contribuito in modo sostanziale alla progettazione ed allo sviluppo di un innovativo rivelatore di tracciamento a fibre scintillanti lette utilizzando dei fotorivelatori a stato solido ad alta efficienza quantica, primo al mondo di questo tipo ad acquisire dati in un esperimento.
Per tale rivelatore è stata responsabile delle simulazioni, della calibrazione e messa a punto dell'elettronica di lettura e del software di acquisizione.
Dal 2001 ha avuto la responsabilità delle risorse, hardware e software, del calcolo dell'esperimento.
Eleonora Luppi ha coordinato l'analisi dei dati relativi alla misura dei fattori di forma elettromagnetici del protone nella regione time-like.
Tra i risultati più significativi si possono ricordare la prima evidenza dello stato chi0 prodotto in interazioni ppbar, la migliore misura del fattore di forma time-like del protone ad alti valori di quadrimpulso trasferito, i rapporti di decadimento della psi’ e della chi2 in due fotoni, oltre alla conferma della hc (1P1).
Tecnologie di calcolo innovative per la fisica sperimentale
Sin dall'inizio della propria attività ha partecipato e promosso il processo di modernizzazione delle tecnologie del calcolo scientifico, contribuendo alle attività della Commissione Calcolo dell'INFN e partecipando a livello nazionale e internazionale alle discussioni sulle nuove metodologie che possano far fronte alle sempre crescenti necessità di elaborazione dei dati nel campo della Fisica delle particelle elementari.
Dal 2000, ha partecipato, spesso come proponente e con ruoli di responsabilità, a iniziative per lo sviluppo di sistemi di calcolo distribuito e di nuove tecnologie software per la fisica delle alte energie.
È la responsabile del gruppo di ricerca che nel Dipartimento e presso la sezione INFN di Ferrara si occupa del calcolo per la fisica sperimentale.
In particolare ha contribuito alla realizzazione della Grid italiana di grande estensione utilizzata da varie comunità scientifiche (Fisica delle Alte Energie, Ricerche spaziali, Bioinformatica e Biologia). È stata membro dell’Executive Board di INFN-Grid, l’organo che si è occupato della gestione, da parte degli esperimenti HEP, della Grid Italiana.
Questa attività la ha portata ad avere la responsabilità della scelta e della strutturazione degli strumenti di calcolo per gli esperimenti cui ha preso e prende parte.
Ha proposto la realizzazione della migrazione dell’infrastruttura del calcolo di BaBar verso un nuovo modello distribuito secondo un approccio di “Grid computing” (BaBar Grid Project) e ne è stata responsabile per l’intera collaborazione dal 2002 al 2008.
Dal 2006, dalle prime fasi del progetto, al 2013 ha coordinato l’attività di calcolo su Grid di tutto il software necessario allo sviluppo dell’ esperimento SuperB, per il quale è stata realizzata una infrastruttura di produzione Monte Carlo e analisi dati che utilizzava pienamente le grid europea, statunitense e canadese.
Si sta, inoltre, occupando delle attività di R&D per nuove tecnologie software che possano sfruttare pienamente le nuove CPU, con lo sviluppo di nuovi algoritmi nel contesto di framework software multi-thread, al fine di esaltare le potenzialità delle architetture parallele, verificando la loro integrazione in contesti di calcolo eterogenei altamente distribuiti.
Dal 2022 partecipa, sin dalla stesura della proposta, al progetto per la creazione del Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, finanziato con fondi Next Generation EU nell’ambito della Missione Istruzione e Ricerca del PNRR, come responsabile per l'Ateneo dello Spoke 2, Fundamental Research & Space Economy.
Esperimento BaBar (misura della violazione di CP nei mesoni B - SLAC), 2002 - oggi.
Dal 2002 è membro della collaborazione BaBar.
BaBar utilizza il collider asimmetrico e+e- (PEP-II) di SLAC. Nella collisione di elettroni e positroni con un'energia nel centro di massa di circa 10.56 GeV vengono prodotti mesoni Y(4S) che decadono producendo coppie di mesoni B e Bbar. Questo permette di studiare, oltre alla violazione di CP nel sistema dei mesoni B, le proprietà di molte altre particelle prodotte nel decadimento dei mesoni B o dai processi di collisione e+e-.
Grazie alla versatilità dell’esperimento Eleonora Luppi ha potuto continuare lo studio degli stati del charmonio e dei fattori di forma ed estendere i suoi interessi ai test di precisione del modello standard della interazioni elettrodeboli.
L'esperimento ha preso dati dal 1999 al 2008, anche ad energie del centro di massa corrispondenti alla formazione dei mesoni Y(3S) e Y(2S), per lo studio del bottomonio.
Sono stati misurati con precisione i parametri della matrice CKM del triangolo di unitarietà e vari decadimenti rari sensibili a contributi di nuova fisica.
Tra i molti altri importanti risultati, vanno ricordati la scoperta di uno stato stretto che decade in DS+ pi0 a 2.32 GeV2 e della Y(4260), la prima osservazione dello stato fondamentale del bottomonio, la prima osservazione di violazione di CP diretta nel sistema dei mesoni B, la prima evidenza del D mixing e la prima osservazione del mesone etab nel decadimento Y(3S) → etab gamma. L’esperimento ha effettuato la prima osservazione della violazione di T (time reversal) nel sistema del B ed ha misurato un eccesso di eventi contenenti leptoni tau nel decadimento dei mesoni B, in disaccordo con il modello standard.
Nonostante la presa dati sia terminata da anni, l’analisi dei dati è ancora in corso per lo studio di precisione delle proprietà delle particelle prodotte nel decadimento dei mesoni B e per lo studio di canali sensibili a contributi di nuova fisica.
Oltre a partecipare a tutte le fasi di progettazione e realizzazione del nuovo rivelatore di muoni con tubi a streamer limitato e a seguire l’analisi di canali del charmonio e dei fattori di forma, Eleonora Luppi ha avuto un ruolo di rilievo nella evoluzione del modello di calcolo dell’esperimento. È stata, infatti, per un lungo periodo, responsabile del distributed computing, e ha introdotto, dopo un periodo di sperimentazione indipendente, l’uso del Grid Computing nella produzione di eventi Monte Carlo e di analisi dei dati di BaBar.
Esperimento SuperB (studio della fisica del flavour ad un collider asimmetrico ad alta luminosità – Cabibbo-Lab), 2006-2013.
In vista della chiusura di BaBar, è stata tra i promotori del progetto SuperB, con lo scopo di costruire una flavour factory asimmetrica e+e- ad altissima luminosità (1036 cm2 s-2).
L’enorme quantità di dati che un acceleratore di questo tipo permette di acquisire consente di studiare i decadimenti rari dei mesoni B e D e dei leptoni tau, di cercare prove di violazione della conservazione del numero leptonico nei decadimenti dei tau, di misurare con precisione i parametri delle oscillazioni dei mesoni D^0 e di studiare la violazione di CP nei decadimenti dei mesoni D. L’energia di operazione di tale collisionatore è stata studiata, inoltre, per rendere possibile studiare con precisione la spettroscopia di particelle con massa compresa tra l’energia della psi(3770) e quella della Y(6S).
La collaborazione intendeva misurare, con precisione dell’ordine del 1%, i parametri della matrice di mixing dei quark e cercare effetti di nuova fisica oltre il Modello Standard.
I risultati di questo esperimento, assieme a quelli di LHC, avrebbero fornito informazioni sufficientemente precise per discriminare tra i vari modelli teorici di fisica oltre il Modello Standard.
Dal 2006 ha lavorato alla definizione del progetto, partecipando prima alla stesura del Conceptual Design Report, quindi alle attività necessarie alla approvazione e alla stesura del Technical Design Report (TDR). L’esperimento è stato approvato nel dicembre 2010.
È stata coordinatore del gruppo di Ferrara, che aveva la responsabilità del rivelatore di muoni e del calcolo distribuito per l’intera collaborazione.
Per il rivelatore di muoni il progetto prevedeva di utilizzare il ferro del ritorno di flusso di BaBar come assorbitore e scintillatore plastico estruso accoppiato a fibre “wavelength shifting” (WLS), lette tramite fotodiodi a valanga operanti in modo Geiger (GMAPDs). L’attività di R&D che ha portato alla definizione della struttura del rivelatore ha incluso una serie di test sul fascio di muoni del Fermilab (T-1008) e dei test di resistenza alla radiazione di fotorivelatori ed elettronica di lettura effettuati su vari fasci di neutroni in Europa.
Nell’ambito della collaborazione SuperB, ha coordinato il gruppo di fisici e informatici che ha progettato il modello di calcolo distribuito dell’esperimento e realizzato il sistema che sfrutta le risorse di grid, europee e nord-americane, per la produzione delle simulazioni dell’esperimento e l’analisi degli eventi simulati.
È stato membro del Computing Steering Committee e vice chair dello Speakers Bureau di SuperB, l’organo con il compito di gestire la partecipazione alle conferenze internazionali e controllare l’accuratezza dei risultati di fisica prima della loro presentazione a conferenze.
Alla fine del 2012 sono stati tagliati i finanziamenti necessari alla completa realizzazione del progetto e la collaborazione si è sciolta nel 2013, con la conclusione delle attività di R&D iniziate e la stesura del TDR.
Applicazioni di calcolo scientifico alle scienze ambientali - 2010-oggi
Dal 2010, assieme ad un gruppo di collaboratori, dà inizio ad alcune attività interdisciplinari rivolte alla applicazione delle metodologie di analisi dati tipiche della fisica delle alte energie, in ambiti che tradizionalmente non utilizzano sistemi di calcolo avanzati. Negli anni, queste attività hanno portato alla costituzione di un gruppo di ricerca internazionale e interdisciplinare a cui partecipano collaboratori con diversa formazione scientifica (fisici, informatici, geografi, biologi, chimici, urbanisti…) allo scopo di applicare tecnologie avanzate di cloud e high performance computing al complesso mondo delle scienze ambientali. In questo contesto ricopre un ruolo molto rilevante l’attività di trasferimento tecnologico verso paesi in cui i problemi legati a inquinamento e gestione delle risorse ambientali sono stati trascurati per permettere uno sviluppo economico-industriale particolarmente veloce, come molti paesi del sud-est asiatico. In particolare ,dal 2015, sono stati proposti e approvati due progetti finanziati dalla Commissione Europea nell’ambito del programma Erasmus+ Key Action 2, per lo sviluppo di metodologie BigData/ Cloud Computing per la gestione e l’analisi di dati ambientali provenienti da fonti eterogenee quali immagini satellitari, reti di sensori a terra, dati da sonde atmosferiche etc…
Esperimento LHCb (studio della violazione CP e di decadimenti e fenomeni rari nella fisica degli adroni dotati di b. – CERN) 2013 – oggi
Nel 2013, dopo la chiusura del progetto SuperB, assieme ad un gruppo di collaboratori, è stata invitata a continuare gli studi che sarebbero stati effettuati da SuperB nell’ambito dell’esperimento LHCb.
LHCb è uno degli esperimenti al collider protone-protone LHC del CERN, dedicato allo studio dell’asimmetria tra materia e anti-materia, della non invarianza dei fenomeni fondamentali per inversione temporale e delle condizioni dell’Universo subito dopo il Big-Bang.
L’esperimento, in particolare, è stato progettato per effettuare misure di alta precisione della violazione di CP e per cercare effetti di Nuova Fisica usando l’enorme quantità di quark charm e beauty prodotti nelle interazione protone-protone di LHC.
Grazie ai dati raccolti nel primo periodo di acquisizione (2010-12), l’esperimento ha ottenuto molti nuovi risultati interessanti. Tra i più significativi si possono ricordare la prima evidenza del decadimento raro BS0 -> mu+mu-, la determinazione dei numeri quantici del mesone X(3872), l’osservazione del carattere risonante del mesone Z(4430)- e l’osservazione di particelle, compatibili con stati a 5 quark, nei decadimenti Lambdab0 -> J/psi K- p, probabili pentaquark-charmonium.
Per affrontare la una nuova fase di presa dati, a più alta intensità, prevista per il 2018/2019, che potrà fornire risultati compatibili con quelli che si sarebbero ottenuti ad una flavour factory ad alta intensità, si è reso necessario potenziare e migliorare il rivelatore.
Con il rivelatore potenziato, un read-out a 40 MHz e un sistema di trigger più flessibile, sarà possibile lavorare alla luminosità prevista (5 fb-1 all’anno) e migliorare l’efficienza di selezione, soprattutto dei canali con stati finali adronici.
Il programma di studi prevede l’esplorazione dei canali che sono molto sensibili a Nuova Fisica ma non sono accessibili ad altri esperimenti e misure di precisione di parametri noti per confronti più serrati con la teoria.
Per questo esperimento, con il gruppo di Ferrara, Eleonora Luppi si occupa dello sviluppo del rivelatore RICH (Ring Imaging CHerenkov detector) per la fase di upgrade dell’esperimento. Il RICH è l’elemento essenziale per l’identificazione delle particelle nell’esperimento. Sono responsabilità di Ferrara la progettazione e realizzazione dell’elettronica digitale di lettura dei segnali provenienti dai nuovi fotorivelatori multi-anodo, gli studi di resistenza alla radiazione dei vari elementi del rivelatore e i test della intera catena fotorivelatore-elettronica in condizioni di lavoro.
Oltre a partecipare alle attività di studio per lo sviluppo del nuovo RICH, Eleonora Luppi ha portato la propria lunga esperienza nel settore del calcolo distribuito, inserendo il proprio gruppo di ricerca sul calcolo distribuito nello sviluppo di LHCb-DIRAC (Distributed Infrastructure with Remote Agent Control), il sistema di gestione dei processi e dei dati su Grid. Recentemente è diventata responsabile del task di data and software preservation del Long Term Data Preservation project di LHCb.
Esperimento DUNE (Studio delle oscillazioni di neutrino per il test della violazione di CP nel settore le-tonico - FNAL) 2020- in corso.
Dal 2020 e' entrata nella collaborazione DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) che fa capo al FermiLab, con un far detector ad Argon liquido in South Dakota. DUNE ha tra i suoi obiettivi primari quello di stabilire se esiste una connessione tra i neutrini e l’asimmetria materia - antimateria nel settore leptonico e di studiare il decadimento del protone.
Con DUNE, il fascio di neutrini prodotto al Fermilab e inviato in South Dalota, permetterà di studiare la gerarchia delle masse dei neutrini e le interazioni dei neutrini con atomi di argon. I rivelatori di ad Argon liquido potranno studiare anche neutrini provenienti dall’atmosfera e da varie sorgenti extraterrestri come il sole o le supernove. Il prototipo di DUNE, che raccoglierà dati al CERN dal 2021, prevede un upgrade del sistema di rivelazione della luce, che si baserà su dei rivelatori al silicio, (SiPM), abbinati a trappole di luce. I SiPM, sono caratterizzati da un bassissimo rumore (dark count), e dimensioni molto ridotte rispetto ad altri rivelatori di luce. Per il loro utilizzo in DUNE, deve essere studiato il funzionamento e le performance dei SiPM alle temperature dell’argon liquido, pertanto il gruppo di Ferrara, in collaborazione con altre istituzioni, si occupa dei test dei SiPM a freddo per la loro caratterizzazione al fine di ottimizzare la scelta dei modelli da utilizzare in Proto-DUNE e DUNE. In previsione delle necessita' di calcolo, per simulazioni e analisi dei dati, partecipa alle attivita' per la predisposizione del software e dell'infrastruttura di calcolo per l'esperimento. In particolare si e' fatta promotrice della partecipazione del team di calcolo italiano dell'esperimento alle attivita' del nuovo Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing.
1.2 Proposte di esperimenti
- Proposal E760: A Proposal to Investigate the Formation of Charmonium States Using the PBAR Accumulator Ring, FERMILAB-PROPOSAL-0760, 88 p., May 1985;
- Proposal FENICE: An Experiment to Measure the Electromagnetic Form-Factors of the NeutroniIn the Timelike Region at Adone, LNF-87-18-R, 43 p., Apr. 1987;
- Proposal E835: Continue the study of charmonium spectroscopy in proton - anti-proton annihilations: Proposal, FERMILAB-PROPOSAL-0835, 58 p., Sep. 1992;
- Letter of intent: Heavy and light meson spectroscopy with an internal target at superLEAR: Letter of intent, CERN-SPSLC-92-36 25 p., Jul. 1992;
- Proposal NA48: Addendum for a Precision measurement of charged kaon decay parameters with an extended NA48 setup. (CERN-SPSC-2000-003; SPSC-P-253-Add-3), 25 p., Dec. 1999;
- Letter of Intent PEP-N: A Physics Program Based on a New Asymmetrical Electron-Positron Collider for the regime 1.4 < sqrt(s) < 2.5 GeV, SLAC- LOI-2000.3, 73 p., Feb. 2000;
- Letter of Intent PANDA: PANDA (AntiProton Annihilations at Darmstadt) - Strong Interaction Studies with Antiprotons, GSI-ESAC/Pbar, 34 p., Jan. 2004;
- Proposal SuperB: SuperB: A High-Luminosity Asymmetric e+ e- Super Flavor Factory, Conceptual Design Report. SLAC-R-856, INFN-AE-07-02, LAL-07-15, 524 p., Mar 2007.
- Proposal LHCb PhaseII: Expression of Interest for a Phase-II LHCb Upgrade - Opportunities in favour physics, and beyond, in the HL-LHC era, CERN-LHCC-2017-003, February 8, 2017
2. ATTIVITÀ DI NATURA SCIENTIFICO-ORGANIZZATIVA
Cariche ricoperte:
- Osservatore nella Commissione Calcolo Nazionale dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) dal 1984 al 1989;
- Membro della Commissione Calcolo Nazionale dell'INFN dal 1989 al 1995;
- Membro del Technical Board di INFN-Grid dal 2000 al 2012;
- Membro dell'Executive Board di INFN-Grid dal 2001 al 2012;
- Membro della Giunta del Dipartimento di Fisica dell'Università di Ferrara dal 2006 al 2009;
- Membro del collegio dei docenti del dottorato in Matematica e Informatica dell'Università di Ferrara dal 2006 al 2010;
- Membro del Consiglio della Ricerca dell'Università di Ferrara dal 2007 al 2012;
- Rappresentante delle aree di Matematica, Fisica e Scienze della Terra nella Commissione tecnica del Consiglio della Ricerca dell'Università di Ferrara dal 2007 al 2011;
- Membro del Computing Steering Committee della collaborazione SuperB dal 2007 al 2013;
- Delegato di Facoltà per l'Internazionalizzazione dal 2008 al 2012;
- Membro del collegio dei docenti del dottorato in Fisica dell'Università di Ferrara dal 2011 a oggi;
- Vice chairman dello Speaker Bureau di SuperB dal 2012 al 2013;
- Delegato del Dipartimento di Fisica e Scienze dalla Terra nella Commissione Area Internazionale dell’Università di Ferrara dal 2012 al 2015;
- Delegato del Dipartimento di Fisica e Scienze dalla Terra nella Commissione Mobilità Internazionale dell’Università di Ferrara dal 2012 al 2015;
- Membro della Giunta Del Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra dal 2/2013;
- Delegato del Rettore all' Area internazionale dal 9/2014 al 10/2015.
- Delegato del Dipartimento di Fisica e Scienze dalla Terra per le questioni attinenti all’internazionalizzazione 2015-2021;
- Delegato del Rettore alla Valutazione della qualità' della ricerca 2016-2021;
- Membro del Consiglio della Ricerca dell'Università di Ferrara 2017-2022;
- Presidente del CNAF Technical and Scientific Committee (CTSC) 2018-2021;
- Vice direttore del dipartimento di Fisica e Scienze della Terra 2018-2024;
- Coordinatore del Dottorato di Ricerca in Fisica 2019-2024;
- Presidente del Consiglio della Ricerca dal 2020 al 2022;
- Prorettore alla Ricerca dell'Università di Ferrara dal 2021 al 2022.
Responsabilità scientifica per progetti di ricerca, internazionali e nazionali:
- FENICE (LNF): Study of neutron-antineutron production and measurement of the nucleon form factors, 1992-1996 (Responsabile Unità)
- INFN-GRID: Special Project to develop Grid services for HEP community, 2000-2012 (Responsabile Unità)
- BaBar-Grid Project: Distributed Computing for the SLAC BaBar experiment, 2002-2008 (Responsabile Progetto)
- PRIN 2005: Sviluppi tecnologici per esperimenti di alta sensibilità sulla violazione di CP, 2006-2008 (Responsabile Unità)
- SuperB (Cabibbo-Lab): Study of flavour physics at very high intensity collider, 2009-2013 (Responsabile Unità)
- INFRA: Sviluppo di una infrastruttura di calcolo e storage Grid/cloud distribuita, 2013-oggi (Responsabile Unità)
- EU-TORUS - Toward an Open Resources Upon Services: Cloud Computing of Environmental Data, 2015 - 2018 (Responsabile Unità)
- EU-MONTUS -Master On New Technologies Using Services, 2018 - 2022 (Responsabile Unità)
- PRIN 2017: Development of a UV imaging system in liquid argon detectors for neutrino, particle, and medical physics applications. 2019-2023 (Responsabile Unità)
ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing. 2022- oggi (Responsabile Unita' Spoke2)
Formazione alla ricerca:
Nel corso degli anni è stata relatrice di oltre 50 tesi di laurea e di 16 tesi di dottorato e responsabile scientifico di 5 borsisti e 10 assegnisti di ricerca, sia per attività di sviluppo di rivelatori e tecnologie innovative per la fisica sperimentale, sia per attività di analisi dati.
Guida dagli anni 90 il gruppo di ricerca di Ferrara nel campo del calcolo per la fisica delle alte energie.
Laureandi, dottorandi e assegnisti di cui ha seguito l’attività di ricerca lavorano in importanti università e istituzioni in Italia e in Europa (INFN, GARR, CERN, Cambridge, Brema, UN-HCR…) o in aziende di alto profilo.
Trasferimento tecnologico:
- Tutor scientifico di una borsa di studio (Consorzio Spinner, dr. A. Beccati) di trasferimento tecnologico per un progetto di dosimetria con accesso su rete geografica (DBI) - 2003
- Tutor scientifico di un progetto di spin-off per una idea imprenditoriale innovativa ad alto contenuto di conoscenza, finanziata dal FSE, per lo sviluppo di servizi informatici automatizzati remoti, utilizzabili dalle unita' operative di medicina nucleare e fisica sanitaria, e relativi centri di eccellenza, per la pratica delle terapie radio-metaboliche (METAMED) - 2004
- Membro del Laboratorio di Trasferimento Tecnologico dell'INFN in Emilia Romagna dal 2015;
- Tutor scientifico di un assegno di ricerca per la collaborazione ad attivita’ di ricerca sul progetto “Creazione di valore per imprese e società con la gestione e l’analisi di Big Data" approvato e finanziato sul programma operativo Fondo Sociale Europeo 2014/2020 della regione Emilia Romagna;
Associazione a Istituzioni di ricerca nazionali o internazionali:
- Associata all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 1983-2001
- Scientific Associate presso il CERN (Ginevra) per gli esperimenti
- PS170, 1985-1990
- LHCb, 2013- oggi
- Scientific Associate presso il Fermilab (Chicago) per gli esperimenti
- E760-E835, 1987-2002
- T-1008, 12/2010, 07-08/2011, 10/2011
- Associata con incarico di ricerca dell’INFN, 2001 - oggi
- Scientific Associate presso lo Slac Stanford National Accelerator Laboratory (Stanford) per l’esperimento BaBar, 2002 - 2019
3. PUBBLICAZIONI E INDICATORI BIBLIOMETRICI
Ha pubblicato, come autore o coautore, oltre 1100 articoli su rivista internazionale con revisore.
Indicatori bibliometrici secondo WoS:
1249 articoli, h-index: 111, citazioni: 47500
Indicatori bibliometrici secondo Scopus:
1215 articoli, h-index: 117, citazioni: 63000
4. ATTIVITA’ DIDATTICA
Insegnamenti (gli insegnamenti per i corsi di laurea specialistica e magistrale erano mutuabili anche dai corsi di dottorato):
- Informatica Applicata - DU Informatica A.A.1997/98-2000/2001
- Metodi di simulazione e previsione - LT Informatica A.A. 2001/02–2002/03
- Laboratorio di Misure e Programmazione - LT Tecnologie Fisiche Innovative A.A. 2001/02-2002/03
- Informatica - LT Tecnologie per i Beni Culturali A.A. 2001/02-2003/04
- Programmazione per le Misure Fisiche - LT Fisica e Astrofisica A.A. 2001/02-2008/09
- Laboratorio di Reti - LT Informatica A.A. 2001/02 – 2012/13
- Architettura di Reti - LT Informatica A.A. 2001/02 - 2013/14
- Sistemi Operativi Avanzati e Laboratorio - LS Informatica A.A. 2004/05 -2008/09
- Fenomenologia delle Interazioni Forti - LS Fisica A.A. 2007/08
- Sistemi Distribuiti e laboratorio - LM Informatica A.A. 2009/10
- Analisi Dati per Misure Fisiche - LT Fisica A.A. 2009/10-2013/14
- Laboratorio di Dinamica - LT Fisica A.A. 2013/14
- Laboratorio di Fisica con elementi di Statistica e Informatica - LT Fisica dall'A.A. 2014/15
Ruoli di natura organizzativa
- Rappresentante della Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali nella Commissione Unica di Ateno, 2009-2012
- delegata all’orientamento del Consiglio Unico dei corsi di Studio in Fisica, 2010-2012
- Membro della commissione bilaterale del corso di laurea magistrale a doppio titolo con l’Università di Paris-Sud, A.A. 2013/14- oggi
- Coordinatore delle Ferrara school of.., il percorso di eccellenza che valorizza la formazione degli studenti meritevoli e interessati a svolgere un percorso di studi internazionale, A. A. 2013/14- 2017
- Coordinatore della Laurea Magistrale a doppio titolo in Fisica con l'Università di Paris-Saclay, 1/2015 - oggi
- Membro della commissione bilaterale del corso di dottorato in Fisica a doppio titolo con La Polish Academy OF Science, Cracovia, A.A. 2017/18- oggi
Ha partecipato a numerose commissioni di accesso ai corsi di laurea, di selezione per studenti Erasmus, di laurea, di ammissione ai corsi di dottorato e per gli esami finali di dottorato.
- nata a Ferrara il 27 giugno 1958;
- laureata in Fisica presso l'Università di Ferrara nel 1981, con lode;
- titolare di una borsa di studio della Comunità Europea dal 1982 al 1983;
- membro del Gruppo di Ricerca in Fisica delle Alte Energie del Dipartimento di Fisica dell'Università di Ferrara e associata all'INFN, dal 1983;
- professore associato in Fisica Sperimentale (FIS/01) dal 2001 presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Ferrara (dal 2012 Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra);
- abilitata alle funzioni di professore di prima fascia nel settore concorsuale 02/A1 alla prima tornata (Fisica sperimentale delle interazioni fondamentali) dal 23 gennaio 2014.
- professore ordinario di Fisica Sperimentale (FIS/01) presso il Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra ell'Università di Ferrara dal 1/2/2016
1.1 ATTIVITÀ DI RICERCA - CRONOLOGIA
1980 – 1983: Fisica medica
1983 – 2000: Studio dei fattori di forma dei nucleoni
1986 – 2006: Spettroscopia del charmonio
1996 - oggi: sviluppo di rivelatori innovativi per esperimenti di fisica delle particelle e ricerca di nuova fisica
2000 – oggi: Tecnologie di calcolo innovative per la fisica sperimentale
2002 – oggi: Studio dei decadimenti dei mesoni B
2006 – oggi: Studio della fisica del Flavour e ricerca di nuova fisica
2010 – oggi: Applicazioni di calcolo scientifico alle scienze ambientali
2020 - oggi: Fisica dei neutrini
Fisica medica
L'attività svolta nell'ambito della fisica medica era focalizzata alla ottimizzazione di strumenti diagnostici di nuova generazione; per questo ha vinto una borsa di studio della Comunità Europea. Dal 1983 Eleonora Luppi ha rivolto i propri interessi alla fisica delle particelle elementari, iscrivendosi alla scuola di specializzazione dell’Università degli studi di Bologna.
Esperimento PS170 (misura del fattore di forma time-like del protone in collisioni e+e− al LEAR - CERN), 1983-1994.
Nel 1983 si è unita al gruppo di fisici dell'Università di Ferrara dell’esperimento PS170 del CERN per misurare i fattori di forma elettromagnetici del protone nella regione temporale tramite la reazione ppbar ->e+e-. All’epoca, infatti, nella regione tempo per i fattori di forma le misure erano scarse e imprecise.
Eleonora Luppi si è occupata in modo particolare della ricostruzione e dell'analisi dei dati ad energie oltre la soglia.
L’esperimento ha effettuato misure precise dei fattori di forma e.m. del protone a 9 valori di quadrimpulso trasferito dalla soglia fino a 4.2 GeV2. Tali risultati sono ancora tra i più precisi misurati. Si sono ottenute anche le prime misure delle distribuzioni angolari della sezione d’urto di ppbar -> e+e-, che hanno permesso di valutare separatamente per la prima volta |GE| e |GM|.
Esperimento FENICE (misura del fattore di forma time-like del neutrone in collisioni e+e− ad Adone - LNF),1986-1996.
Seguendo la stessa linea di ricerca, ha partecipato alla stesura della proposta per la misura dei fattori di forma e.m. del neutrone nella regione tempo, per il quale non esisteva alcun dato sperimentale.
Questa misura è stata effettuata dall'esperimento FENICE presso l'anello di accumulazione ADONE dei Laboratori Nazionali di Frascati, studiando la reazione e+e- -> nnbar.
Eleonora Luppi ha ricoperto un ruolo rilevante in seno alla collaborazione in tutte le fasi dell'esperimento e come responsabile, dal 1992, ha coordinato l'attività del gruppo di Ferrara. Ha studiato e definito la struttura modulare del rivelatore, si è occupata della simulazione, gestione e configurazione del trigger dell'esperimento e ha coordinato il software di ricostruzione e di selezione dei candidati nnbar, identificabili dalla loro stella di annichilazione.
È stata responsabile dell'analisi del canale e+e- -> nnbar per i dati in soglia e dello studio del fondo.
Tale esperimento ha raccolto dati dal 1990 al 1993; ha ottenuto la prima misura dei fattori di forma e.m. del neutrone a cinque diversi valori di quadrimpulso trasferito e ha misurato anche i fattori di forma del protone, la sezione d'urto totale e+e- -> adroni e il rapporto di decadimento delle reazioni J/psi-> nnbar e J/psi-> ppbar.
Esperimento E760 (spettroscopia del charmonio prodotto in annichilazione protone antiprotone - Fermilab), 1985-1995.
L’esperimento studiava gli stati del charmonio prodotti in interazioni protone antiprotone, utilizzando un bersaglio di idrogeno gassoso posto all'interno dell'accumulatore di antiprotoni del Fermilab.
Eleonora Luppi ha preso parte a tutte le fasi dell'esperimento, sin dalla proposta, dalla progettazione del rivelatore alla sua costruzione e messa a punto, dalla presa dati alla loro ricostruzione ed analisi.
In particolare, ha contribuito in modo sostanziale alla costruzione delle camere di tracciamento interno, per le quali aveva la responsabilità del sistema di acquisizione dell'elettronica di lettura. Ha inoltre partecipato attivamente alla ricostruzione e all'analisi dei dati, in particolare per gli stati finali contenenti una coppia e+e-. È stata responsabile dell'analisi del canale ppbar -> e+e- che ha ottenuto la prima misura dei fattori di forma e.m. del protone nella regione tempo ad alti valori di quadrimpulso trasferito.
L'esperimento ha preso dati dal 1990 al 1992 ed ha ottenuto diversi nuovi risultati, il più importante dei quali è stato la prima evidenza dello stato hc (1P1). Altri risultati significativi sono la prima misura della larghezza totale della risonanza chic1, la larghezza parziale in due fotoni dello stato chic2 e la prima misura diretta delle larghezze di J/psi e psi’.
Esperimento E835 (spettroscopia del charmonio prodotto in annichilazione protone antiprotone - Fermilab), 1992-2006
Al termine della fase di presa dati dell’esperimento E760, Eleonora Luppi è stata uno dei principali promotori della proposta per il proseguimento degli studi sul charmonio con una luminosità 5 volte superiore ed un apparato modificato nella parte dei rivelatori di particelle cariche, studiando anche la possibilità di effettuare una misura di interferenza tra il decadimento in e+e- della J/psi ed il processo ppbar -> e+e-. L’esperimento ha acquisito dati negli anni 1996,1997 e 2000.
Nell'ambito dell'esperimento E835 Eleonora Luppi ha partecipato alla progettazione e costruzione di nuovi apparati sperimentali, alla produzione del software di ricostruzione, alla presa dati ed alla loro analisi. In particolare, ha contribuito in modo sostanziale alla progettazione ed allo sviluppo di un innovativo rivelatore di tracciamento a fibre scintillanti lette utilizzando dei fotorivelatori a stato solido ad alta efficienza quantica, primo al mondo di questo tipo ad acquisire dati in un esperimento.
Per tale rivelatore è stata responsabile delle simulazioni, della calibrazione e messa a punto dell'elettronica di lettura e del software di acquisizione.
Dal 2001 ha avuto la responsabilità delle risorse, hardware e software, del calcolo dell'esperimento.
Eleonora Luppi ha coordinato l'analisi dei dati relativi alla misura dei fattori di forma elettromagnetici del protone nella regione time-like.
Tra i risultati più significativi si possono ricordare la prima evidenza dello stato chi0 prodotto in interazioni ppbar, la migliore misura del fattore di forma time-like del protone ad alti valori di quadrimpulso trasferito, i rapporti di decadimento della psi’ e della chi2 in due fotoni, oltre alla conferma della hc (1P1).
Tecnologie di calcolo innovative per la fisica sperimentale
Sin dall'inizio della propria attività ha partecipato e promosso il processo di modernizzazione delle tecnologie del calcolo scientifico, contribuendo alle attività della Commissione Calcolo dell'INFN e partecipando a livello nazionale e internazionale alle discussioni sulle nuove metodologie che possano far fronte alle sempre crescenti necessità di elaborazione dei dati nel campo della Fisica delle particelle elementari.
Dal 2000, ha partecipato, spesso come proponente e con ruoli di responsabilità, a iniziative per lo sviluppo di sistemi di calcolo distribuito e di nuove tecnologie software per la fisica delle alte energie.
È la responsabile del gruppo di ricerca che nel Dipartimento e presso la sezione INFN di Ferrara si occupa del calcolo per la fisica sperimentale.
In particolare ha contribuito alla realizzazione della Grid italiana di grande estensione utilizzata da varie comunità scientifiche (Fisica delle Alte Energie, Ricerche spaziali, Bioinformatica e Biologia). È stata membro dell’Executive Board di INFN-Grid, l’organo che si è occupato della gestione, da parte degli esperimenti HEP, della Grid Italiana.
Questa attività la ha portata ad avere la responsabilità della scelta e della strutturazione degli strumenti di calcolo per gli esperimenti cui ha preso e prende parte.
Ha proposto la realizzazione della migrazione dell’infrastruttura del calcolo di BaBar verso un nuovo modello distribuito secondo un approccio di “Grid computing” (BaBar Grid Project) e ne è stata responsabile per l’intera collaborazione dal 2002 al 2008.
Dal 2006, dalle prime fasi del progetto, al 2013 ha coordinato l’attività di calcolo su Grid di tutto il software necessario allo sviluppo dell’ esperimento SuperB, per il quale è stata realizzata una infrastruttura di produzione Monte Carlo e analisi dati che utilizzava pienamente le grid europea, statunitense e canadese.
Si sta, inoltre, occupando delle attività di R&D per nuove tecnologie software che possano sfruttare pienamente le nuove CPU, con lo sviluppo di nuovi algoritmi nel contesto di framework software multi-thread, al fine di esaltare le potenzialità delle architetture parallele, verificando la loro integrazione in contesti di calcolo eterogenei altamente distribuiti.
Dal 2022 partecipa, sin dalla stesura della proposta, al progetto per la creazione del Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, finanziato con fondi Next Generation EU nell’ambito della Missione Istruzione e Ricerca del PNRR, come responsabile per l'Ateneo dello Spoke 2, Fundamental Research & Space Economy.
Esperimento BaBar (misura della violazione di CP nei mesoni B - SLAC), 2002 - oggi.
Dal 2002 è membro della collaborazione BaBar.
BaBar utilizza il collider asimmetrico e+e- (PEP-II) di SLAC. Nella collisione di elettroni e positroni con un'energia nel centro di massa di circa 10.56 GeV vengono prodotti mesoni Y(4S) che decadono producendo coppie di mesoni B e Bbar. Questo permette di studiare, oltre alla violazione di CP nel sistema dei mesoni B, le proprietà di molte altre particelle prodotte nel decadimento dei mesoni B o dai processi di collisione e+e-.
Grazie alla versatilità dell’esperimento Eleonora Luppi ha potuto continuare lo studio degli stati del charmonio e dei fattori di forma ed estendere i suoi interessi ai test di precisione del modello standard della interazioni elettrodeboli.
L'esperimento ha preso dati dal 1999 al 2008, anche ad energie del centro di massa corrispondenti alla formazione dei mesoni Y(3S) e Y(2S), per lo studio del bottomonio.
Sono stati misurati con precisione i parametri della matrice CKM del triangolo di unitarietà e vari decadimenti rari sensibili a contributi di nuova fisica.
Tra i molti altri importanti risultati, vanno ricordati la scoperta di uno stato stretto che decade in DS+ pi0 a 2.32 GeV2 e della Y(4260), la prima osservazione dello stato fondamentale del bottomonio, la prima osservazione di violazione di CP diretta nel sistema dei mesoni B, la prima evidenza del D mixing e la prima osservazione del mesone etab nel decadimento Y(3S) → etab gamma. L’esperimento ha effettuato la prima osservazione della violazione di T (time reversal) nel sistema del B ed ha misurato un eccesso di eventi contenenti leptoni tau nel decadimento dei mesoni B, in disaccordo con il modello standard.
Nonostante la presa dati sia terminata da anni, l’analisi dei dati è ancora in corso per lo studio di precisione delle proprietà delle particelle prodotte nel decadimento dei mesoni B e per lo studio di canali sensibili a contributi di nuova fisica.
Oltre a partecipare a tutte le fasi di progettazione e realizzazione del nuovo rivelatore di muoni con tubi a streamer limitato e a seguire l’analisi di canali del charmonio e dei fattori di forma, Eleonora Luppi ha avuto un ruolo di rilievo nella evoluzione del modello di calcolo dell’esperimento. È stata, infatti, per un lungo periodo, responsabile del distributed computing, e ha introdotto, dopo un periodo di sperimentazione indipendente, l’uso del Grid Computing nella produzione di eventi Monte Carlo e di analisi dei dati di BaBar.
Esperimento SuperB (studio della fisica del flavour ad un collider asimmetrico ad alta luminosità – Cabibbo-Lab), 2006-2013.
In vista della chiusura di BaBar, è stata tra i promotori del progetto SuperB, con lo scopo di costruire una flavour factory asimmetrica e+e- ad altissima luminosità (1036 cm2 s-2).
L’enorme quantità di dati che un acceleratore di questo tipo permette di acquisire consente di studiare i decadimenti rari dei mesoni B e D e dei leptoni tau, di cercare prove di violazione della conservazione del numero leptonico nei decadimenti dei tau, di misurare con precisione i parametri delle oscillazioni dei mesoni D^0 e di studiare la violazione di CP nei decadimenti dei mesoni D. L’energia di operazione di tale collisionatore è stata studiata, inoltre, per rendere possibile studiare con precisione la spettroscopia di particelle con massa compresa tra l’energia della psi(3770) e quella della Y(6S).
La collaborazione intendeva misurare, con precisione dell’ordine del 1%, i parametri della matrice di mixing dei quark e cercare effetti di nuova fisica oltre il Modello Standard.
I risultati di questo esperimento, assieme a quelli di LHC, avrebbero fornito informazioni sufficientemente precise per discriminare tra i vari modelli teorici di fisica oltre il Modello Standard.
Dal 2006 ha lavorato alla definizione del progetto, partecipando prima alla stesura del Conceptual Design Report, quindi alle attività necessarie alla approvazione e alla stesura del Technical Design Report (TDR). L’esperimento è stato approvato nel dicembre 2010.
È stata coordinatore del gruppo di Ferrara, che aveva la responsabilità del rivelatore di muoni e del calcolo distribuito per l’intera collaborazione.
Per il rivelatore di muoni il progetto prevedeva di utilizzare il ferro del ritorno di flusso di BaBar come assorbitore e scintillatore plastico estruso accoppiato a fibre “wavelength shifting” (WLS), lette tramite fotodiodi a valanga operanti in modo Geiger (GMAPDs). L’attività di R&D che ha portato alla definizione della struttura del rivelatore ha incluso una serie di test sul fascio di muoni del Fermilab (T-1008) e dei test di resistenza alla radiazione di fotorivelatori ed elettronica di lettura effettuati su vari fasci di neutroni in Europa.
Nell’ambito della collaborazione SuperB, ha coordinato il gruppo di fisici e informatici che ha progettato il modello di calcolo distribuito dell’esperimento e realizzato il sistema che sfrutta le risorse di grid, europee e nord-americane, per la produzione delle simulazioni dell’esperimento e l’analisi degli eventi simulati.
È stato membro del Computing Steering Committee e vice chair dello Speakers Bureau di SuperB, l’organo con il compito di gestire la partecipazione alle conferenze internazionali e controllare l’accuratezza dei risultati di fisica prima della loro presentazione a conferenze.
Alla fine del 2012 sono stati tagliati i finanziamenti necessari alla completa realizzazione del progetto e la collaborazione si è sciolta nel 2013, con la conclusione delle attività di R&D iniziate e la stesura del TDR.
Applicazioni di calcolo scientifico alle scienze ambientali - 2010-oggi
Dal 2010, assieme ad un gruppo di collaboratori, dà inizio ad alcune attività interdisciplinari rivolte alla applicazione delle metodologie di analisi dati tipiche della fisica delle alte energie, in ambiti che tradizionalmente non utilizzano sistemi di calcolo avanzati. Negli anni, queste attività hanno portato alla costituzione di un gruppo di ricerca internazionale e interdisciplinare a cui partecipano collaboratori con diversa formazione scientifica (fisici, informatici, geografi, biologi, chimici, urbanisti…) allo scopo di applicare tecnologie avanzate di cloud e high performance computing al complesso mondo delle scienze ambientali. In questo contesto ricopre un ruolo molto rilevante l’attività di trasferimento tecnologico verso paesi in cui i problemi legati a inquinamento e gestione delle risorse ambientali sono stati trascurati per permettere uno sviluppo economico-industriale particolarmente veloce, come molti paesi del sud-est asiatico. In particolare ,dal 2015, sono stati proposti e approvati due progetti finanziati dalla Commissione Europea nell’ambito del programma Erasmus+ Key Action 2, per lo sviluppo di metodologie BigData/ Cloud Computing per la gestione e l’analisi di dati ambientali provenienti da fonti eterogenee quali immagini satellitari, reti di sensori a terra, dati da sonde atmosferiche etc…
Esperimento LHCb (studio della violazione CP e di decadimenti e fenomeni rari nella fisica degli adroni dotati di b. – CERN) 2013 – oggi
Nel 2013, dopo la chiusura del progetto SuperB, assieme ad un gruppo di collaboratori, è stata invitata a continuare gli studi che sarebbero stati effettuati da SuperB nell’ambito dell’esperimento LHCb.
LHCb è uno degli esperimenti al collider protone-protone LHC del CERN, dedicato allo studio dell’asimmetria tra materia e anti-materia, della non invarianza dei fenomeni fondamentali per inversione temporale e delle condizioni dell’Universo subito dopo il Big-Bang.
L’esperimento, in particolare, è stato progettato per effettuare misure di alta precisione della violazione di CP e per cercare effetti di Nuova Fisica usando l’enorme quantità di quark charm e beauty prodotti nelle interazione protone-protone di LHC.
Grazie ai dati raccolti nel primo periodo di acquisizione (2010-12), l’esperimento ha ottenuto molti nuovi risultati interessanti. Tra i più significativi si possono ricordare la prima evidenza del decadimento raro BS0 -> mu+mu-, la determinazione dei numeri quantici del mesone X(3872), l’osservazione del carattere risonante del mesone Z(4430)- e l’osservazione di particelle, compatibili con stati a 5 quark, nei decadimenti Lambdab0 -> J/psi K- p, probabili pentaquark-charmonium.
Per affrontare la una nuova fase di presa dati, a più alta intensità, prevista per il 2018/2019, che potrà fornire risultati compatibili con quelli che si sarebbero ottenuti ad una flavour factory ad alta intensità, si è reso necessario potenziare e migliorare il rivelatore.
Con il rivelatore potenziato, un read-out a 40 MHz e un sistema di trigger più flessibile, sarà possibile lavorare alla luminosità prevista (5 fb-1 all’anno) e migliorare l’efficienza di selezione, soprattutto dei canali con stati finali adronici.
Il programma di studi prevede l’esplorazione dei canali che sono molto sensibili a Nuova Fisica ma non sono accessibili ad altri esperimenti e misure di precisione di parametri noti per confronti più serrati con la teoria.
Per questo esperimento, con il gruppo di Ferrara, Eleonora Luppi si occupa dello sviluppo del rivelatore RICH (Ring Imaging CHerenkov detector) per la fase di upgrade dell’esperimento. Il RICH è l’elemento essenziale per l’identificazione delle particelle nell’esperimento. Sono responsabilità di Ferrara la progettazione e realizzazione dell’elettronica digitale di lettura dei segnali provenienti dai nuovi fotorivelatori multi-anodo, gli studi di resistenza alla radiazione dei vari elementi del rivelatore e i test della intera catena fotorivelatore-elettronica in condizioni di lavoro.
Oltre a partecipare alle attività di studio per lo sviluppo del nuovo RICH, Eleonora Luppi ha portato la propria lunga esperienza nel settore del calcolo distribuito, inserendo il proprio gruppo di ricerca sul calcolo distribuito nello sviluppo di LHCb-DIRAC (Distributed Infrastructure with Remote Agent Control), il sistema di gestione dei processi e dei dati su Grid. Recentemente è diventata responsabile del task di data and software preservation del Long Term Data Preservation project di LHCb.
Esperimento DUNE (Studio delle oscillazioni di neutrino per il test della violazione di CP nel settore le-tonico - FNAL) 2020- in corso.
Dal 2020 e' entrata nella collaborazione DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) che fa capo al FermiLab, con un far detector ad Argon liquido in South Dakota. DUNE ha tra i suoi obiettivi primari quello di stabilire se esiste una connessione tra i neutrini e l’asimmetria materia - antimateria nel settore leptonico e di studiare il decadimento del protone.
Con DUNE, il fascio di neutrini prodotto al Fermilab e inviato in South Dalota, permetterà di studiare la gerarchia delle masse dei neutrini e le interazioni dei neutrini con atomi di argon. I rivelatori di ad Argon liquido potranno studiare anche neutrini provenienti dall’atmosfera e da varie sorgenti extraterrestri come il sole o le supernove. Il prototipo di DUNE, che raccoglierà dati al CERN dal 2021, prevede un upgrade del sistema di rivelazione della luce, che si baserà su dei rivelatori al silicio, (SiPM), abbinati a trappole di luce. I SiPM, sono caratterizzati da un bassissimo rumore (dark count), e dimensioni molto ridotte rispetto ad altri rivelatori di luce. Per il loro utilizzo in DUNE, deve essere studiato il funzionamento e le performance dei SiPM alle temperature dell’argon liquido, pertanto il gruppo di Ferrara, in collaborazione con altre istituzioni, si occupa dei test dei SiPM a freddo per la loro caratterizzazione al fine di ottimizzare la scelta dei modelli da utilizzare in Proto-DUNE e DUNE. In previsione delle necessita' di calcolo, per simulazioni e analisi dei dati, partecipa alle attivita' per la predisposizione del software e dell'infrastruttura di calcolo per l'esperimento. In particolare si e' fatta promotrice della partecipazione del team di calcolo italiano dell'esperimento alle attivita' del nuovo Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing.
1.2 Proposte di esperimenti
- Proposal E760: A Proposal to Investigate the Formation of Charmonium States Using the PBAR Accumulator Ring, FERMILAB-PROPOSAL-0760, 88 p., May 1985;
- Proposal FENICE: An Experiment to Measure the Electromagnetic Form-Factors of the NeutroniIn the Timelike Region at Adone, LNF-87-18-R, 43 p., Apr. 1987;
- Proposal E835: Continue the study of charmonium spectroscopy in proton - anti-proton annihilations: Proposal, FERMILAB-PROPOSAL-0835, 58 p., Sep. 1992;
- Letter of intent: Heavy and light meson spectroscopy with an internal target at superLEAR: Letter of intent, CERN-SPSLC-92-36 25 p., Jul. 1992;
- Proposal NA48: Addendum for a Precision measurement of charged kaon decay parameters with an extended NA48 setup. (CERN-SPSC-2000-003; SPSC-P-253-Add-3), 25 p., Dec. 1999;
- Letter of Intent PEP-N: A Physics Program Based on a New Asymmetrical Electron-Positron Collider for the regime 1.4 < sqrt(s) < 2.5 GeV, SLAC- LOI-2000.3, 73 p., Feb. 2000;
- Letter of Intent PANDA: PANDA (AntiProton Annihilations at Darmstadt) - Strong Interaction Studies with Antiprotons, GSI-ESAC/Pbar, 34 p., Jan. 2004;
- Proposal SuperB: SuperB: A High-Luminosity Asymmetric e+ e- Super Flavor Factory, Conceptual Design Report. SLAC-R-856, INFN-AE-07-02, LAL-07-15, 524 p., Mar 2007.
- Proposal LHCb PhaseII: Expression of Interest for a Phase-II LHCb Upgrade - Opportunities in favour physics, and beyond, in the HL-LHC era, CERN-LHCC-2017-003, February 8, 2017
2. ATTIVITÀ DI NATURA SCIENTIFICO-ORGANIZZATIVA
Cariche ricoperte:
- Osservatore nella Commissione Calcolo Nazionale dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) dal 1984 al 1989;
- Membro della Commissione Calcolo Nazionale dell'INFN dal 1989 al 1995;
- Membro del Technical Board di INFN-Grid dal 2000 al 2012;
- Membro dell'Executive Board di INFN-Grid dal 2001 al 2012;
- Membro della Giunta del Dipartimento di Fisica dell'Università di Ferrara dal 2006 al 2009;
- Membro del collegio dei docenti del dottorato in Matematica e Informatica dell'Università di Ferrara dal 2006 al 2010;
- Membro del Consiglio della Ricerca dell'Università di Ferrara dal 2007 al 2012;
- Rappresentante delle aree di Matematica, Fisica e Scienze della Terra nella Commissione tecnica del Consiglio della Ricerca dell'Università di Ferrara dal 2007 al 2011;
- Membro del Computing Steering Committee della collaborazione SuperB dal 2007 al 2013;
- Delegato di Facoltà per l'Internazionalizzazione dal 2008 al 2012;
- Membro del collegio dei docenti del dottorato in Fisica dell'Università di Ferrara dal 2011 a oggi;
- Vice chairman dello Speaker Bureau di SuperB dal 2012 al 2013;
- Delegato del Dipartimento di Fisica e Scienze dalla Terra nella Commissione Area Internazionale dell’Università di Ferrara dal 2012 al 2015;
- Delegato del Dipartimento di Fisica e Scienze dalla Terra nella Commissione Mobilità Internazionale dell’Università di Ferrara dal 2012 al 2015;
- Membro della Giunta Del Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra dal 2/2013;
- Delegato del Rettore all' Area internazionale dal 9/2014 al 10/2015.
- Delegato del Dipartimento di Fisica e Scienze dalla Terra per le questioni attinenti all’internazionalizzazione 2015-2021;
- Delegato del Rettore alla Valutazione della qualità' della ricerca 2016-2021;
- Membro del Consiglio della Ricerca dell'Università di Ferrara 2017-2022;
- Presidente del CNAF Technical and Scientific Committee (CTSC) 2018-2021;
- Vice direttore del dipartimento di Fisica e Scienze della Terra 2018-2024;
- Coordinatore del Dottorato di Ricerca in Fisica 2019-2024;
- Presidente del Consiglio della Ricerca dal 2020 al 2022;
- Prorettore alla Ricerca dell'Università di Ferrara dal 2021 al 2022.
Responsabilità scientifica per progetti di ricerca, internazionali e nazionali:
- FENICE (LNF): Study of neutron-antineutron production and measurement of the nucleon form factors, 1992-1996 (Responsabile Unità)
- INFN-GRID: Special Project to develop Grid services for HEP community, 2000-2012 (Responsabile Unità)
- BaBar-Grid Project: Distributed Computing for the SLAC BaBar experiment, 2002-2008 (Responsabile Progetto)
- PRIN 2005: Sviluppi tecnologici per esperimenti di alta sensibilità sulla violazione di CP, 2006-2008 (Responsabile Unità)
- SuperB (Cabibbo-Lab): Study of flavour physics at very high intensity collider, 2009-2013 (Responsabile Unità)
- INFRA: Sviluppo di una infrastruttura di calcolo e storage Grid/cloud distribuita, 2013-oggi (Responsabile Unità)
- EU-TORUS - Toward an Open Resources Upon Services: Cloud Computing of Environmental Data, 2015 - 2018 (Responsabile Unità)
- EU-MONTUS -Master On New Technologies Using Services, 2018 - 2022 (Responsabile Unità)
- PRIN 2017: Development of a UV imaging system in liquid argon detectors for neutrino, particle, and medical physics applications. 2019-2023 (Responsabile Unità)
ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing. 2022- oggi (Responsabile Unita' Spoke2)
Formazione alla ricerca:
Nel corso degli anni è stata relatrice di oltre 50 tesi di laurea e di 16 tesi di dottorato e responsabile scientifico di 5 borsisti e 10 assegnisti di ricerca, sia per attività di sviluppo di rivelatori e tecnologie innovative per la fisica sperimentale, sia per attività di analisi dati.
Guida dagli anni 90 il gruppo di ricerca di Ferrara nel campo del calcolo per la fisica delle alte energie.
Laureandi, dottorandi e assegnisti di cui ha seguito l’attività di ricerca lavorano in importanti università e istituzioni in Italia e in Europa (INFN, GARR, CERN, Cambridge, Brema, UN-HCR…) o in aziende di alto profilo.
Trasferimento tecnologico:
- Tutor scientifico di una borsa di studio (Consorzio Spinner, dr. A. Beccati) di trasferimento tecnologico per un progetto di dosimetria con accesso su rete geografica (DBI) - 2003
- Tutor scientifico di un progetto di spin-off per una idea imprenditoriale innovativa ad alto contenuto di conoscenza, finanziata dal FSE, per lo sviluppo di servizi informatici automatizzati remoti, utilizzabili dalle unita' operative di medicina nucleare e fisica sanitaria, e relativi centri di eccellenza, per la pratica delle terapie radio-metaboliche (METAMED) - 2004
- Membro del Laboratorio di Trasferimento Tecnologico dell'INFN in Emilia Romagna dal 2015;
- Tutor scientifico di un assegno di ricerca per la collaborazione ad attivita’ di ricerca sul progetto “Creazione di valore per imprese e società con la gestione e l’analisi di Big Data" approvato e finanziato sul programma operativo Fondo Sociale Europeo 2014/2020 della regione Emilia Romagna;
Associazione a Istituzioni di ricerca nazionali o internazionali:
- Associata all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 1983-2001
- Scientific Associate presso il CERN (Ginevra) per gli esperimenti
- PS170, 1985-1990
- LHCb, 2013- oggi
- Scientific Associate presso il Fermilab (Chicago) per gli esperimenti
- E760-E835, 1987-2002
- T-1008, 12/2010, 07-08/2011, 10/2011
- Associata con incarico di ricerca dell’INFN, 2001 - oggi
- Scientific Associate presso lo Slac Stanford National Accelerator Laboratory (Stanford) per l’esperimento BaBar, 2002 - 2019
3. PUBBLICAZIONI E INDICATORI BIBLIOMETRICI
Ha pubblicato, come autore o coautore, oltre 1100 articoli su rivista internazionale con revisore.
Indicatori bibliometrici secondo WoS:
1249 articoli, h-index: 111, citazioni: 47500
Indicatori bibliometrici secondo Scopus:
1215 articoli, h-index: 117, citazioni: 63000
4. ATTIVITA’ DIDATTICA
Insegnamenti (gli insegnamenti per i corsi di laurea specialistica e magistrale erano mutuabili anche dai corsi di dottorato):
- Informatica Applicata - DU Informatica A.A.1997/98-2000/2001
- Metodi di simulazione e previsione - LT Informatica A.A. 2001/02–2002/03
- Laboratorio di Misure e Programmazione - LT Tecnologie Fisiche Innovative A.A. 2001/02-2002/03
- Informatica - LT Tecnologie per i Beni Culturali A.A. 2001/02-2003/04
- Programmazione per le Misure Fisiche - LT Fisica e Astrofisica A.A. 2001/02-2008/09
- Laboratorio di Reti - LT Informatica A.A. 2001/02 – 2012/13
- Architettura di Reti - LT Informatica A.A. 2001/02 - 2013/14
- Sistemi Operativi Avanzati e Laboratorio - LS Informatica A.A. 2004/05 -2008/09
- Fenomenologia delle Interazioni Forti - LS Fisica A.A. 2007/08
- Sistemi Distribuiti e laboratorio - LM Informatica A.A. 2009/10
- Analisi Dati per Misure Fisiche - LT Fisica A.A. 2009/10-2013/14
- Laboratorio di Dinamica - LT Fisica A.A. 2013/14
- Laboratorio di Fisica con elementi di Statistica e Informatica - LT Fisica dall'A.A. 2014/15
Ruoli di natura organizzativa
- Rappresentante della Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali nella Commissione Unica di Ateno, 2009-2012
- delegata all’orientamento del Consiglio Unico dei corsi di Studio in Fisica, 2010-2012
- Membro della commissione bilaterale del corso di laurea magistrale a doppio titolo con l’Università di Paris-Sud, A.A. 2013/14- oggi
- Coordinatore delle Ferrara school of.., il percorso di eccellenza che valorizza la formazione degli studenti meritevoli e interessati a svolgere un percorso di studi internazionale, A. A. 2013/14- 2017
- Coordinatore della Laurea Magistrale a doppio titolo in Fisica con l'Università di Paris-Saclay, 1/2015 - oggi
- Membro della commissione bilaterale del corso di dottorato in Fisica a doppio titolo con La Polish Academy OF Science, Cracovia, A.A. 2017/18- oggi
Ha partecipato a numerose commissioni di accesso ai corsi di laurea, di selezione per studenti Erasmus, di laurea, di ammissione ai corsi di dottorato e per gli esami finali di dottorato.
