Simulación de quarks y gluones
La interacción fuerte desempeña un papel clave en la composición de la materia y presenta una fenomenología rica. La validez de la CDC como teoría fundamental de la interacción fuerte está bien comprobada a distancias muy cortas mediante experimentos a alta energía, pero resulta difícil, incluso imposible, conseguir soluciones analíticas a distancias del orden del tamaño de un protón. Para conseguir predicciones a ese régimen, la CDC se discretiza en una retícula espacio-temporal de cuatro dimensiones y se simula numéricamente (CDC reticular). Esas simulaciones requieren una potencia de computación enorme. En el ámbito del proyecto «Strong interaction supercomputing training network» (STRONGNET) se han adelantado algoritmos de simulación, se han desarrollado componentes de hardware de supercomputación y se han realizados simulaciones numéricas de gran relevancia. Diez universidades pertenecientes a siete Estados miembros de la UE han unido sus fuerzas para afrontar esos retos. Han desarrollado herramientas de software y hardware informático dedicados. Junto con los participantes industriales de la red se ha desarrollado, por ejemplo, el superordenador QPACE (Computación paralela de CDC en motor Cell de banda ancha) que ha proporcionado una relación rendimiento/consumo más elevada que las instalaciones industriales (computación ecológica). Se han desarrollado nuevos integradores Monte Carlo y métodos lineales multirretícula eficientes, y se ha calculado un gran número de observables relacionados con la física de las partículas. Los participantes en el proyecto STRONGNET han puesto en común sus conocimientos con un elevado número de investigadores de la fase inicial, formados en los métodos numéricos necesarios para la teoría cuántica de los campos y la física de las partículas. Algunos de esos físicos de la nueva generación continuarán resolviendo los problemas de la CDC y contribuirán a aumentar al máximo el impacto de los experimentos de la física de las partículas, con lo que avanzará nuestro conocimiento de la naturaleza. Otros trabajan actualmente en la industria, donde se requieren conocimientos de ese nivel.
Palabras clave
Quarks, gluones, cromodinámica cuántica, supercomputación, simulaciones numéricas
