I processi che coinvolgono i quark pesanti (beauty e charm) sono particolarmente rilevanti nella fisica delle alte energie. Nel contesto della fenomenologia di LHC, il bosone di Higgs decade principalmente in quark b e, sebbene questa modalità di decadimento sia difficile da rilevare a causa del background, gioca un ruolo centrale negli studi sulla rottura della simmetria elettrodebole. Inoltre, molti aspetti della cosiddetta fisica del flavour possono essere esaminati nel settore del b e del c, e qualsiasi affermazione definita sulla presenza della componente intrinseca di flavour pesanti (principalmente c) nel protone richiede calcoli di precisione della sezione perturbativa che coinvolgono quark pesanti. Vale anche la pena ricordare che, sebbene le interazioni forti (descritte dalla QCD) siano insensibili al flavour, cioè i gluoni si accoppiano ai quark indipendentemente dalla loro massa, le masse dei quark influenzano i fenomeni emergenti, come la formazione di jet e la loro struttura.

La fisica dei quark pesanti pone eccitanti sfide alla descrizione teorica dei processi di QCD. La presenza delle masse fa sorgere problematicità nell’approccio perturbativo, non solo perché  aumenta la complessità dei calcoli, ma anche perché i teoremi di fattorizzazione su cui essi si basano, devono essere riconsiderati.  Anche la fenomenologia dei quark pesanti è una linea di ricerca molto attiva, la quale mira a ideare nuove tecniche per distinguere e studiare questi processi così interessanti.

I progetti di tesi su questo argomento possono avere carattere più teorico, volti a comprendere meglio i teoremi di fattorizzazione e la struttura dei calcoli perturbativi, o di fenomenologia in cui la comprensione teorica viene utilizzata per sviluppare nuove idee per confrontarci con le misure sperimentali. A seconda della tematica scelta, la tesi potrà essere svolta in collaborazione con altri docenti teorici o sperimentali.