Badanie tajemnic świata subatomowego
Poszukiwania bozonu Higgsa oraz próby oszacowania jego masy wymagały precyzyjnego wyekstrahowania sygnału bozonu Higgsa z procesów zachodzących w tle. Głównym celem uczestników projektu "Precision study of W bosons pair production in association with jets at high energy colliders" (SAMURAI-APPS) było zapewnienie w znacznym stopniu zautomatyzowanych narzędzi do realizacji tego celu. Zespół projektu SAMURAI-APPS opracował w szczególności narzędzia do wysokiego rzędu korekt kolizji hadron-hadron. Opracowano pakiet oprogramowania GOSAM, wspomagający zautomatyzowane obliczanie przekroju rozpraszania wraz z opisem prawdopodobieństwa zajścia interakcji pomiędzy cząstkami. Sprzężenie pomiędzy reagującymi ze sobą cząstkami zostało zwizualizowane przy użyciu diagramów Feynmana. Korekty wysokiego rzędu przedstawiono na diagramach w postaci pętli. Oprogramowanie GOSAM posłużyło do obliczenia poprawek, zarówno w ramach chromodynamiki kwantowej, jak i teorii oddziaływań elektrosłabych. Chromodynamika kwantowa to teoria oddziaływań silnych pomiędzy cząstkami elementarnymi, które wraz z oddziaływaniami elektrosłabymi składają się na model standardowy. Użytkownik musi jedynie określić szczegóły procesu, który ma zostać poddany analizie i uruchomić generowanie kodu źródłowego oraz jego kompilację. W zależności od konfiguracji danego procesu, amplitudy rozpraszania mogą być wyprowadzone przy użyciu różnych technik. W oprogramowaniu GOSAM dostępna jest opcja doboru najlepszego podejścia z uwzględnieniem szybkości oraz stabilności numerycznej. W dniu 4 lipca 2012 r. w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) ogłoszono zaobserwowanie bozonu Higgsa o masie około 125 GeV. To odkrycie było potwierdzeniem wielkiego sukcesu modelu standardowego ze względu na zgodność pomiaru właściwości bozonu Higgsa z prognozami teoretycznymi. Model standardowy opisuje wprawdzie precyzyjnie zjawiska w swojej domenie, brakuje nam jednak nadal niektórych elementów układanki. Wykorzystanie narzędzi opracowanych w ramach projektu SAMURAI-APPS w większej liczbie doświadczeń w Wielkim Zderzaczu Hadronów może zmienić ten stan rzeczy. Według oczekiwań, szczegółowe pomiary rozpadów związanych z bozonem Higgsa, podobnie jak wszystkich innych nowych cząstek, mają ukazać nam nieznane dotąd aspekty świata subatomowego.