L’attivita’ di ricerca delle varie componenti dell’Area e’ tutta rivolta allo studio di problematiche attuali su cui si misura la comunita’ internazionale dei fisici che lavorano nel settore della fisica delle alte energie e della cosmologia in generale. L’articolazione dell’Area include infatti ricerche in Gravita’ classica e quantistica e possibili estensioni della Relativita’ Generale, cosi’ come nella fisica delle interazioni fondamentali di interesse per le particelle elementari, ma anche per modelli cosmologici e questioni connesse alla materia oscura e all’energia oscura. La struttura formale della teoria quantistica dei campi fornisce lo scenario matematico e concettuale che unifica le varie direzioni di ricerca, e permette di esplorare anche problematiche relative ai fondamenti delle Teorie Quantistiche, dell’ottica quantistica, dell’informazione quantistica. L’attivita’ dell’Area include inoltre la fisica del lensing da buchi neri e la ricerca di pianeti extra solari in ambito piu’ specificamente di Astrofisica, ma che ben si collega alle ricerche di natura cosmologica su menzionate.

Articolazione dell'Area di Ricerca in Gruppi:

§ Gruppo Blasone [Resp.: M. Blasone; G. Vitiello, A. Capolupo, M. Cianciaruso, M. V.Gargiulo, G. Torre, F. Dell’Anno]
Il gruppo lavora sulle seguenti tematiche: teoria quantistica dei campi con applicazioni alla fisica delle interazioni fondamentali, informazione quantistica, fondamenti di meccanica quantistica.
# Teoria quantistica dei campi: Un aspetto distintivo della teoria quantistica dei campi, rispetto alla meccanica quantistica, è rappresentato dalla presenza di rappresentazioni unitariamente inequivalenti, connesse all’esistenza in QFT di più vuoti fisicamente distinti. Su questa base, il gruppo è attivo nella trattazione con metodi di teoria quantistica dei campi di tematiche di particelle elementari (mixing e oscillazioni di neutrini e mesoni), di sistemi quantistici a temperatura finita e con difetti topologici, fino alla modellizzazione di sistemi biologici (funzioni cerebrali, proprietà elettromagnetiche del DNA). 
# Informazione quantistica: Siamo interessati sia allo studio delle proprietà generali delle correlazioni quantistiche (entanglement, discord, etc.) che alle applicazioni. In particolare, abbiamo evidenziato per primi le proprietà di entanglement di singola particella associate alle oscillazioni di neutrini, e ulteriori studi sono in corso in questa direzione.
# Fondamenti di meccanica quantistica: Nella linea di una recente proposta avanzata da G. ‘t Hooft, circa la possibilità di ottenere la meccanica quantistica come limite di bassa energia di una teoria completamente deterministica, il nostro gruppo è attivo su questa tematica e ha già ottenuto interessanti risultati a supporto della ipotesi di ‘t Hooft.

§ Gruppo Lambiase [Resp.: G. Lambiase, V. Bozza, S. Calchi Novati, G. D’Ago, L. Mancini, C. Melchiorre, A. Stabile, G. Scarpetta]
Il gruppo lavora su tematiche riguardanti ricerca di pianeti extrasolari, Lensing da buchi neri, dark matter e dark energy, teorie estese della gravitazione, bariogenesi.
# Ricerca di pianeti extrasolari: il gruppo è inserito nella collaborazione internazionale MiNDSTEp che svolge ricerca di pianeti extrasolari col metodo del microlensing. In tale ambito, abbiamo realizzato la più veloce piattaforma di calcolo al mondo per la modellazione dei dati in tempo reale. Inoltre, svolgiamo validazione e caratterizzazione di candidati pianeti extrasolari col metodo dei transiti. I telescopi utilizzati sono presso l'Osservatorio Astronomico dell'Università di Salerno, all'ESO di La Silla (Cile), all'OAB di Loiano e a Calar Alto. Numerosi progetti paralleli hanno portato risultati sugli ammassi globulari, il microlensing di quasar e lo studio di asteroidi.
# Lensing da buchi neri: la deflessione della luce da campi gravitazionali forti è un'importante fonte di informazioni sulla fisica di oggetti compatti come buchi neri e sulla fisica del campo gravitazionale. Dopo aver ottenuto risultati universali sui legami tra la deflessione e la metrica che descrive il buco nero, stiamo applicando queste indagini al buco nero al centro della Via Lattea.
# Teorie estese della gravitazione. Le Teorie estese della gravitazione sono considerate come le candidate favorite per generalizzare la teoria della Relativita’ Generale di Einstein. Questo nuovo paradigma, potrebbe curare alcune incongruenze della Relativita’ Generale e spiegare in uno schema self-consistente problemi legati alla Dark Energy (attuale fase accelerata dell’Universo), Dark Matter (piattezza delle curve di rotazione delle galassie), formazione delle strutture su larga scala, e in ultima analisi fornire un framework generale per una descrizione effettiva della quantum gravity. In questo ambito il nostro gruppo sta studiando problemi connessi con la Bariogenesi, Fisica terrestre/satellitare e fisica astroparticellare. 

§ Gruppo Gravità Classica e Quantistica [Resp.: G. Vilasi, N. Radicella, L. Parisi]
Il gruppo si occupa di Fisica gravitazionale, classica e quantistica, aspetti inerenti la fisica satellitare, e teorie non lineari.
Più in dettaglio, Il Gruppo di Gravità Classica e Quantistica di Salerno (http://www.fisica.unisa.it/cqg/), anche in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Iniziativa Specifica NA41SA), con l’Agenzia Spaziale Italiana (Progetto WP5000) e il MIUR (PRIN 2008), ha una consolidata attività di ricerca su: Onde Gravitazionali Nonlineari (Onde gravitazionali soluzioni esatte delle equazioni di Einstein), Cosmologia Quantistica (Correzioni alle Cosmologie di Friedmann-Robertson-Walzer indotte dalla Loop Quantum Gravity), Interazione gravitazionale dei fotoni (esistenza di una forza "repulsiva" tra fasci di luce utilizzabile per la costruzione di futuri nanodispositivi controllabili dalla luce invece che dall’elettricità), Evaporazione dei Buchi Neri, Principo Olografico, Struttura Relativistica delle Stelle di Neutroni, Horava Lifchitz Gravity and frame-dragging experiments (Gravity Probe B, Lageos, Lares satellites).