Building a network of LLM agents to test hypotheses in social physics
In the Social Physics and Complexity research group (SPAC) we use digital data to understand human behaviour and develop tools that benefit society https://socialcomplexity.eu/.
Experimentation involving humans poses several risks and difficulties and therefore much of our research relies on natural experiments (e.g., by observing patterns before and after large events such as the Covid-19 pandemic) and simulations.
For the past two or three years, large language models (LLMs) have been increasingly used in computational social science (https://direct.mit.edu/coli/article/50/1/237/118498), and specifically in understanding specific aspects of human interaction (e.g. https://proceedings.neurips.cc/paper_files/paper/2024/hash/1cb57fcf7ff3f6d37eebae5becc9ea6d-Abstract-Conference.html, https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adu9368). Although LLMs are not expected to behave the same way as humans, we can observe their textual outputs and compare them with empirical observations. Unlike with traditional agent-based models, we do not have to parameterize all aspects of their interactions, allowing us to test more complex hypotheses.
At SPAC, we want to build an artificial social network where we are able to fully customize agent behaviour as well as adapt it to use different model architectures. The students participating in this internship will create a functional prototype of this network and run a pilot experiment.
Grupo : SPAC
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Lilia Perfeito
Email : lperfeito@lip.pt
Vagas : 2
Duração/Datas : From December 2025
Desenho de um detetor de fibras para radioterapia com minifeixes
Neste projeto, pretende-se que o aluno desenhe um detector baseado em fibras cintiladoras para uso em dosimetria numa técnica emergente: a radioterapia com minifeixes. Dependendo da disponibilidade de tempo, poderá também ser realizada a simulação da resposta do sistema projectado a feixes clínicos com base em programas de Monte Carlo
Grupo : RADART
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Jorge Sampaio ou João Gentil
Email : jsampaio@lip.pt
Vagas : 1
Duração/Datas : Starting from 01.05.2026 (2 months)
Precision timing detector for the next-generation neutrino experiment for HL-LHC
The first direct detection of neutrinos produced in proton-proton collisions was recently announced by the SND@LHC and FASER experiments at CERN’s Large Hadron Collider (LHC). These results are a milestone in experimental particle physics, opening the door to a rich new program of neutrino measurements in proton colliders. The high-luminosity LHC (HL-LHC) is the next phase of the LHC, which will start after an upgrade that will increase the number of collisions by a factor of 10. The HL-LHC will provide an opportunity for high-precision measurements using neutrinos from proton collisions, which will test assumptions of standard model (SM) of particle physics and search for new particles. Neutrino experiments at the HL-LHC will have a chance to discover the only particle in the SM which has not been observed so far: the tau antineutrino. To achieve these goals, advanced detector technologies will need to be developed that can deal with the high rates of backgrounds, while at the same time having enough precision to identify the three neutrino flavours.
AdvSND is a next-generation experiment that is being prepared for the HL-LHC. It has been approved for construction in 2025. At its core is a Silicon vertex detector: it will be the first use of this technology in neutrino experiments; along with a precision timing detector: a critical component in the challenging HL-LHC environment.
The research project is focused on the analysis of dedicated test-beam data collected recently at CERN using a prototype of the precision timing detector. The student will acquire familiarity with state-of-the-art analysis tools employed in high-energy physics and will have a chance to contribute substantially to the design of a future experiment.
Grupo : SHiP/SND@LHC
Local : Lisboa
Supervisor(s) : T. Camporesi (CERN/LIP), C.Vilela, N.Leonardo
Email : nuno.leonardo@cern.ch
Vagas : 1
Duração/Datas : 1.1.2026 --
Proposta de Estágio em Engenharia Física (FCUL): Avaliar kit da Experiência Franck-Hertz.
Proposta de Estágio em Engenharia Física (FCUL): Avaliar kit da Experiência Franck-Hertz.
À medida que o mundo avança para a comunicação quântica segura, a computação quântica e a deteção quântica, torna-se cada vez mais importante reforçar a intuição quântica dos futuros engenheiros.
A experiência de Franck-Hertz, realizada em 1914 (um ano depois de Bohr ter proposto o seu modelo atómico), demonstrou a quantização da energia nos átomos. Franck e Hertz mostraram que os eletrões, ao colidirem com átomos, só podem transferir energia em quantidades fixas, revelando a estrutura discreta dos níveis atómicos.
O Departamento de Física da FCUL tem um conjunto de equipamentos didáticos (kit) que permite reproduzir a experiência de Franck-Hertz. Este “kit” carece de avaliação.
Objetivo do estágio: aprimorar os dotes analíticos e experimentais dos futuros engenheiros físicos, isto é, contribuir para formar engenheiros capazes de pensar de forma rigorosa e crítica, mas também de pôr as mãos na massa, testando e experimentando, tendo como meta transformar teoria em tecnologia.
Tarefas: perceber como Franck e Hertz conceberem a ideia da experiência e como efetivamente realizaram experiência para testar o modelo atómico de Bohr; fazer a avaliação dos componentes do kit, testar o kit e verificar se funciona conforme esperado e cumpre os objetivos pedagógicos que permitam a utilização futura, por exemplo, na disciplina de Física Experimental III.
Domínios: instrumentação, eletrónica, aplicação do método científico
Orientadores: José Figueiredo e Luís Peralta
Grupo: RADART
LIP: Lisboa
Período: maio a julho
Grupo : RADART
Local : Lisboa
Supervisor(s) : José Figueiredo
Email : jmfigueiredo@ciencias.ulisboa.pt
Vagas : 1
Duração/Datas : maio a julho
Proposta de Estágio em Engenharia Física (FCUL): Efeito de túnel
Proposta de Estágio em Engenharia Física (FCUL): Efeito de túnel
Efeito de túnel: da fusão nuclear aos circuitos quânticos e neuromórficos.
À medida que o mundo avança para a comunicação quântica segura, a computação quântica e a deteção quântica, e computação neuromórfica, torna-se importante reforçar a intuição quântica dos futuros engenheiros.
A observação em tempo real do comportamento quântico da matéria não é exclusiva dos grandes laboratórios (CERN, IBM, Google, Microsoft, EUA, China, Europa, etc.). Podes fazê-lo à temperatura ambiente, embora de forma mais modesta, no laboratório, usando o díodo de efeito de túnel e o díodo de efeito de túnel ressonante. Estes dois dispositivos trazem a mecânica quântica do reino da abstração para realidades que os engenheiros podem construir, medir e compreender.
Objetivo do estágio/projeto: aprimorar os dotes analíticos e experimentais dos futuros engenheiros físicos, isto é, contribuir para formar engenheiros capazes de pensar de forma rigorosa e crítica, mas também de pôr as mãos na massa, testando e experimentando, tendo como meta transformar teorias em tecnologias.
Tarefas: familiarização com a física do efeito túnel, da fusão nuclear aos circuitos quânticos, explorar em laboratório o comportamento de circuito eletrónicos e optoelectrónicos contendo dispositivos cujo funcionamento depende do efeito de túnel e do efeito de túnel ressonante, incluindo a geração de sinais periódicos, aperiódicos e de sinais caótico, e a aplicações destes circuitos em computação neuromórfica.
O estágio irá permitir verificar como conceitos abstratos de mecânica quântica se tornam reais e relevantes na ciência e na engenharia. Em laboratório, irás manusear realidades quânticas com os dedos e aumentar a tua intuição quântica várias ordens de grandeza.
Domínios: mecânica quântica, instrumentação, eletrónica, aplicação do método científico
Grupo: RADART
LIP: Lisboa
Período: maio a julho
Grupo : RADART
Local : Lisboa
Supervisor(s) : José Figueiredo
Email : jmfigueiredo@ciencias.ulisboa.pt
Vagas : 1
Duração/Datas : maio a julho
Proposta de Estágio em Engenharia Física (FCUL): Emular comportamentos quânticos usando a luz
Proposta de Estágio em Engenharia Física (FCUL): Emular comportamentos quânticos usando a luz
Uma das regras fundamentais que regem a física quântica é que observar (i.e., medir/caracterizar) o estado de um fotão ou partícula provoca a “alteração” desse estado. Partindo deste pressuposto, será possível ver (i.e., medir a presença de) um objeto sem interagir com ele?
Neste estágio irás compreender como se interligam conceitos centrais que impulsionam as tecnologias quânticas, através de experiências de ótica ondulatória que permitem emular fenómenos e comportamentos quânticos, só possíveis de serem observados num punhado de laboratórios do nosso universo.
Objetivo do estágio/projeto: aprimorar os dotes analíticos e experimentais dos futuros engenheiros físicos, isto é, contribuir para formar engenheiros capazes de pensar de forma rigorosa e crítica, mas também de pôr as mãos na massa, testando e experimentando, tendo como meta transformar teorias em tecnologias.
Tarefas: compreender o funcionamento de componente optoelectrónicos e fotónicos, e fazer as montagens que permitem emular (reproduzir de forma análoga) as experiências da borracha quântica (“delayed-choice quantum eraser”), do teste de bombas (problema de Elitzur-Vaidman), e de demonstração de criptografia quântica.
O estágio irá permitir verificar como conceitos abstratos de mecânica quântica se tornam reais e relevantes na ciência e na engenharia. Em laboratório, irás manusear entidades quânticas com os dedos e aumentar a tua intuição quântica.
Domínios: mecânica quântica, instrumentação, fotónica, aplicação do método científico
Grupo: RADART
LIP: Lisboa
Período: maio a julho
Grupo : RADART
Local : Lisboa
Supervisor(s) : José Figueiredo
Email : jmfigueiredo@ciencias.ulisboa.pt
Vagas : 1
Duração/Datas : maio a julho
Thermal analysis for the ATLAS/LHC/CERN High Granularity Timing Detector
The High Granularity Timing Detector (HGTD) is a new detector of the ATLAS experiment, foreseen to operate during the high luminosity Phase-II of the LHC. The HGTD is designed to measure the arrival time in the forward region with an unprecedented time resolution of 35 ps. The two sides of the HGTD are located at ±3.5 m from the interaction point (IP). Each side consists of two double-sided layers of Low-Gain Avalanche Detectors (LGAD), mounted on two large cooling plates inside an hermetic vessel.
The Portuguese team is strongly involved in the design and construction of the detector, namely in the development of the HGTD Interlock System, which is a standalone safety system that protects the detector against a variety of threads.
A key analysis is the assessment of thermal risks during the LHC beam pipe bake-out, in the hypothetical event of a cooling-system failure. Since bake-out procedures involve elevated and time-varying temperatures, understanding the resulting thermal load on HGTD components is essential for defining safe operating conditions.
The project focuses on performing this assessment through a finite-element analysis (FEM). The inputs will be the HGTD geometry and material/thermal properties. The goals are:
Definition of the bake-out scenario, including the temperature evolution of the beam pipe, cooling-failure assumptions, and thermal boundary conditions.
Establish risk criteria, such as maximum safe temperatures for LGAD sensors, ASICs, and the bump-bonded system.
Carry out FEM simulations to evaluate heat propagation and identify potential failure modes.
Document and interpret the results, contributing to the safety specifications of the HGTD Interlock System.
This is an international project. The student will work as member of the ATLAS Portuguese group and will work closely with the ATLAS-HGTD team, gaining experience in detector engineering, thermal modelling, and experimental physics operations.
Grupo : ATLAS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Helena Santos
Email : helena@lip.pt
Vagas : 1
Duração/Datas : January-June 2026