• Diseño de materiales nanoestructurados
• Análisis de superficie de materiales y nanomateriales usando espectroscopia de fotoelectrones de rayos (XPS- X-Rey Photoelectron Spectroscopy) y espectroscopía Auger
• Espectroscopia Raman con aumento en la superficie (Surface-Enhanced Raman Spectroscopy -SERS)
• Estudio de arenas negras magnéticas del Ecuador
• Biomateriales con propiedades luminiscentes
• Estudio de nanomateriales para liberación controlada
• Diseño de biosensores de bajo costo
• Síntesis y caracterización de materiales nanoestructurados
• Síntesis y caracterización de nanoestructuras basadas en grafeno
• Síntesis de puntos cuánticos (quantum dots) de precursores de biosensores
• Materiales de baja dimensión: síntesis, caracterización y modelamiento

Esta línea de investigación contempla la síntesis y caracterización de materiales en nanoescala utilizando diferentes técnicas y correlacionando esta caracterización con las propiedades ópticas, magnéticas y eléctricas.

• Espectroscopía Teórica
• Superficies e Interfaces en la nanoescala
• Modelamiento computacional de materiales novedosos
• Teoría en Ciencia de materiales de sistemas de baja dimensión, transporte spintronics, y efectos de proximidad
• Síntesis, Modelado y Aplicación de Materiales 2D
• Física de la materia condensada teórica en sistemas de baja dimensionalidad

Esta línea de investigación considera una amplia gama de sistemas que se refieren principalmente al modelamiento en la nanoescala; muchas propiedades y sus aplicaciones tecnológicas dependen de la física y la química en la nanoescala. En general, el desarrollo teórico de los materiales permite predecir el comportamiento de estos y por lo tanto las aplicaciones.

• Teleportación Cuántica
• Sistemas cuánticos híbridos abiertos
• Computadores cuánticos y sistemas topológicos
• Espectroscopía cuántica entrelazada
• Estudio de la ecuación de Klein-Gordon para diferentes potenciales (pozos y barreras)

Esta línea de investigación se encuentra relacionada con temas avanzados de mecánica cuántica. Es decir, estudia la causalidad del ruido en diferentes protocolos de teletransportación cuántica. En el caso de los estados cuánticos híbridos, formulamos nuevas medidas de caracterización de correlaciones entre subsistemas en sistemas cuánticos abiertos. Tras el rápido desarrollo en el área de la computación cuántica, el perceptrón cuántico se está implementando en el uso de la computadora cuántica de IBM. Además, utilizamos el enfoque de recocido cuántico para resolver una gran variedad de problemas NP. Dado que las computadoras cuánticas nos permiten simular diferentes sistemas cuánticos, se están desarrollando simuladores cuánticos universales de partículas de Klein-Gordon y Dirac en potenciales arbitrarios utilizando el modelo de circuito cuántico. Esto puede estar relacionado con la investigación de modelos analíticos de la ecuación 16 de Klein-Gordon independiente del tiempo para diferentes potenciales, tanto para estados ligados como para soluciones de dispersión. La transparencia inducida por dos fotones entrelazados ha permitido la detección de niveles intermedios de transición electrónica que se producen durante la absorción de dos fotones, lo que se está estudiando teniendo en cuenta el entrelazamiento espacial entre haces de vórtice.

• Sistemas Complejos
• Sistemas granulares y medios porosos

Sistemas Complejos e interdisciplinarios es el nombre que se ha dado al campo de la Física contemporánea que estudia fenómenos colectivos que emergen de la interacción de muchos componentes en un sistema, sin necesidad de una influencia externa o de un diseño predeterminado, y que no pueden ser descritos a partir del comportamiento local o individual. Aunque se encuentran en una diversidad de contextos, físicos, químicos, biológicos, sociales, económicos, se ha descubierto que los sistemas complejos presentan comportamientos colectivos con características universales, tales como: sincronización, auto-organización, formación de patrones, diferenciación, adaptación, transiciones orden-desorden, redes de conectividad. Se trata de un campo de investigación naturalmente interdisciplinario, donde conceptos y herramientas de la Física se aplican a sistemas muy diversos, y que ha abierto posibilidades de colaboración con especialistas de otras áreas en la búsqueda de soluciones a problemas globales y estratégicos para la humanidad.

• Estudio de los Procesos de Tragado (Acreción) de materia alrededor de Agujeros Negros en los Centros Galácticos
• Estudio de las perturbaciones cosmológicas escalares para diferentes modelos de inflación
• Física de partículas nucleares experimental y aplicada: KM3NeT (IT, FR) y ν-Angra

Esta línea de investigación estudia la física gravitacional, los orígenes y evolución del universo a gran escala basado en los 4 pilares fundamentales: 1) la expansión del universo observada por Hubble, 2) la abundancia observada de elementos ligeros predichos por Gamow y sus colaboradores, y 3) la presencia de la radiación cósmica de fondo de microondas como una radiación de cuerpo negro muy isotrópica a una temperatura de aproximadamente 3 K, que presenta un alto grado de uniformidad con inhomogeneidades de aproximadamente una parte en 105. Gracias a la observación del CMB por Penzias y Wilson. Así el modelo del big bang se convirtió en el principal candidato para describir nuestro universo, por lo que proporciona un marco para estudiar la historia del universo). La línea de investigación también realiza sus actividades apalancada en la cooperación científica con dos infraestructuras de I+D: KM3NeT (Italia, Francia) y ν-Angra (Brasil). KM3NeT es una instalación multidisciplinar – multipropósito, incluida en las hojas de ruta de ESFRI (Europa) y LASF4RI (Latinoamérica), siendo construida y operada en las profundidades del Mar Mediterráneo.

• Instrumentación científica, equipamiento para educación, Desarrollo de equipos de investigación
• Proyectos aplicados adaptativos para la industria y la comunidad
• Fabricación de un dispositivo para la condensación de agua destinado a sistemas de riego por goteo utilizando superficies recubiertas con grafeno
• Fabricación de electrodos con nanomateriales para la construcción de celdas microbianas para la generación de electricidad
• Instrumentación Científica en Física de materia, equipamiento para la educación y medidas de referencia en laboratorios, proyectos industriales

Esta línea de investigación tiene como finalidad la construcción dentro de la propia Universidad de los equipamientos necesarios en el área de la física para establecer líneas competitivas de investigación únicas en el país, región y en el mundo. La posibilidad de traer resultados de investigación y adaptarlos a necesidades de la industria y de la comunidad está en el corazón de la propuesta de la Universidad de Investigación. Lo valioso de esta línea de investigación se ha demostrado especialmente en el contexto de la Pandemia. Debido a la variedad de propuestas que pueden surgir del seno de la Escuela la posibilidad son ilimitadas.