Le analisi attualmente portate avanti dal gruppo di Bologna sono le seguenti:

Fisica del Modello Standard: il Modello Standard (MS) della fisica delle particelle è la teoria che descrive le particelle elementari (quark, leptoni e bosoni di gauge) e le loro interazioni (elettromagnetica, debole e forte). Ad oggi la validità del MS è stata confermata da tutti gli esperimenti di fisica subnucleare. LHC permetterà di testare le previsioni del MS ad energie mai raggiunte prima.

• Misura della sezione d'urto (integrata e differenziale) del bosone Z in associazione con almeno un quark Bottom (B. Giacobbe, L.Fabbri, C. Vittori)

Fisica del quark top: il quark top è il quark più pesante del MS e fu osservato per la prima volta al Fermilab nel 1995. Grazie all'elevata energia di collisione all'LHC il quark top viene prodotto in abbondanza, permettendo studi di precisione delle sue proprietà.

• Sezioni d'urto differenziale di una coppia di quark Top e anti-Top, con decadimento semi-leptonico (M. Romano, M. Negrini)

Ricerca del bosone di Higgs: il bosone di Higgs è l'unica particella prevista dal MS la cui esistenza non sia stata ancora verificata sperimentalmente. All'interno del modello standard esso gioca un ruolo fondamentale nel conferire una massa alle particelle attraverso la rottura spontanea della simmetria elettrodebole.

• Studio della produzione associata del bosone di Higgs con una coppia di quark Top e anti-Top (M. Villa, R. Spighi, S. Biondi)
• Studio della produzione associata del bosone di Higgs con un bosone vettore (Z o W) (B. Giacobbe, L.Fabbri, C. Vittori)

Ricerca di Fisica oltre il Modello Standard: il Modello Standard delle interazioni fondamentali riproduce con altissima precisione le osservazioni sperimentali. Tuttavia si tratta di una teoria incompleta, ad esempio non risolve il problema dell’unificazione delle interazioni fondamentali ed il problema della naturalezza. Inoltre non risolve alcune problematiche sperimentali aperte, come per esempio l'asimmetria materia-antimateria, la materia oscura e la grande differenza tra le masse dei neutrini e quella degli altri fermioni. La ricerca di fisica oltre il Modello Standard (fisica esotica) è quindi una tematica fondamentale del programma di ricerca dell'esperimento ATLAS a LHC.

• Ricerca di fisica esotica a LHC mediante stati finali multileptonici (M. Sioli, A. Sidoti, M. Franchini)

Supersimmetria:

• (A. Cervelli)