MSc in Physics of Complex Systems

International route

Year 1

• Advanced Quantum Mechanics and Advanced Numerical Methods
• Elective course (view Full curriculum )
• Probability and Information Theory
• Biophysics or
• Introduction to Data Science
• Advanced experimental physics
• Algorithms for optimization, inference, and learning
• Quantum theory of condensed matter
• Statistical physics

Year 2

• Complex systems: computational aspects and interdisciplinary applications
• Nonlinear physics, dynamical systems, and computational science
• Statistical field theory
• Stochastic processes
• Final project work

National route

Year 1

• Advanced quantum mechanics and quantum statistics
• Fluid dynamics
• Stochastic simulation methods in physics
• Advanced experimental physics or
• Materials and Characterizations for Micro and Nanotechnologies or
• Statistical models
• Algorithms for optimization, inference, and learning
• Quantum theory of condensed matter
• Statistical physics and biophysics

Year 2

• Field theory and critical phenomena
• Inference in biological systems
• Dynamics on Networks or
• Models of physiological systems or
• Optimization for machine learning
• Optimal control and game theory
• Out-of-equilibrium physics
• Final project work

Master Thesis

• The Master Thesis in Physics of Complex Systems must be written in the English language.
• The front page should show the title, the name of the student who submits it, as well as the name of the supervisor(s) and co-supervisors.
• There are no limitations in terms of length or pages
• The MS Thesis presentation typically lasts 15 minutes, followed by 5-minute questions by the evaluation board

What Will You Learn?

O Programa de Mestrado se preocupa com o estudo de quatro áreas disciplinares :

• Física Estatística e Quântica: Você desenvolverá uma sólida formação em conceitos e métodos de Física Estatística e Quântica, com foco particular em sistemas com muitos graus de liberdade e suas aplicações a materiais novos e artificiais, e receberá uma visão geral dos mais Técnicas Avançadas em Física Experimental e Análise de Dados .
• Aplicações à Engenharia: Você estudará a dinâmica de sistemas, em particular problemas não lineares e de dinâmica de fluidos. Você também aprenderá sobre os fenômenos do caos e da turbulência, os principais fenômenos físico-químicos da matéria mole, em cristais líquidos, polímeros, membranas, géis e materiais granulares.
• Tecnologia da Informação: Você aprenderá sobre complexidade computacional e estudará métodos e simulações numéricas, tanto determinísticas quanto estocásticas, bem como os principais algoritmos para otimização combinatória, inferência estatística, aprendizado de máquina e suas aplicações.
• Sistemas Biológicos: você aprenderá sobre modelagem e análise de problemas complexos no campo da biologia, analisados no âmbito da física estatística computacional. Você obterá as habilidades e conhecimentos necessários nas áreas de neurociência, biofísica molecular e celular e bioinformática.

Existem dois caminhos de carreira principais possíveis: Você pode continuar seus estudos com um doutorado. Programa ou Programa de Mestrado Especializado de 2º nível em Física ou Engenharia, na Itália e no exterior .

Alternativamente, você pode trabalhar como especialista em modelagem e simulação de sistemas complexos . Você poderá escolher entre uma variedade de oportunidades de carreira nas principais empresas e centros de pesquisa que operam em áreas multidisciplinares, como:

• Modelagem e simulação de novos materiais: você contribuirá para descobrir novos efeitos físicos fundamentais em novos materiais. Você trabalhará com especialistas para projetar modelos de materiais, simular seu comportamento e otimizar suas propriedades para aplicações modernas.
• Problemas de inferência e otimização: você trabalhará para determinar soluções ótimas e/ou subótimas para problemas que são considerados "intratáveis" do ponto de vista da complexidade computacional, porque eles têm um grande número de restrições ou interações que muitas vezes competem entre si, criando assim um problema frustrado.
• Modelagem e Simulação de Sistemas Biológicos: Você contribuirá para a análise de dados biológicos e para o desenvolvimento de novos medicamentos (projeto racional de medicamentos).
• Modelagem e Simulação de Processos Estocásticos: Você trabalhará para resolver problemas dinâmicos com grandes flutuações aleatórias, como problemas que podem ser encontrados na análise de mercados financeiros ou na dinâmica de fluidos turbulentos.

How Will You Learn It?

Você participará de palestras presenciais , práticas em sala de aula e atividades experimentais e computacionais em laboratórios organizados em grupos de alunos.

O programa está organizado em duas vertentes paralelas que possuem os mesmos objetivos e estrutura, mas características diferentes:

Trilha Internacional. Baseado parcialmente na Itália e parcialmente na França: na Escola Internacional de Estudos Avançados (SISSA) e no Centro Internacional de Física Teórica (ICTP) em Trieste, no Politécnico de Torino, e em um consórcio da Sorbonne Université, Université Paris-Cité, e Université Paris-Saclay na região de Paris. A admissão será concedida numa base competitiva e apenas um número limitado de bolsas (cerca de 20) estará disponível para apoiar a mobilidade dos estudantes selecionados. Todos os cursos são ministrados em inglês. No quarto semestre, você frequentará uma Faculdade multidisciplinar de Física de Sistemas Complexos. Ao final do programa, você obterá um diploma duplo de Mestrado em Ciências (Laurea Magistrale italiana no Politecnico di Torino e M2 francês em uma das universidades de Paris).

Trilha Nacional. inteiramente baseado no Politecnico di Torino , sem limitação no número de alunos admitidos. A maioria dos cursos é ministrada em inglês, enquanto alguns cursos são em italiano. Um semestre é comum com o curso internacional. Os alunos obtêm um diploma de mestre em ciências (Laurea Magistrale no Politecnico di Torino )

No último semestre de cada curso, você trabalhará em um projeto de tese em um grupo de pesquisa em uma instituição de sua escolha.