Algorytmy służące wyjaśnieniu doświadczalnej fizyki cząstek elementarnych
Oddziaływanie silne jest przedmiotem nowej dziedziny fizyki cząstek elementarnych, chromodynamiki kwantowej (QCD), która opisuje jego interakcje z materią. Zasadniczo QCD opisuje interakcje między kwarkami (cząstki materii) i gluonami (cząstki oddziaływania silnego), które "sklejają" je ze sobą, tworząc tzw. hadrony, takie jak protony i neutrony. Żadnego kwarku nigdy nie zaobserwowano w izolacji, co sugeruje, że kwarki i gluony są trwale uwięzione wewnątrz hadronów. QCD przewiduje, że w bardzo wysokich temperaturach oba elementy mogą zostać uwolnione, osiągając nowy stan materii zwany plazmą kwarkowo-gluonową (QGP). Eksperymenty przeprowadzone na ciężkich jonach (z użyciem metali ciężkich) w Wielkim Zderzaczu Hadronów (WZH), największym i najpotężniejszym zderzaczu cząstek jaki kiedykolwiek zbudowano, koncentrują się na wytworzeniu i badaniu tej ekstremalnej fazy materii. Europejscy naukowcy wspierani funduszami projektu "Zderzanie ciężkich jonów w WZH: techniki silnego sprzęgania na rzecz wysokiej gęstości QCD" (HICLHC) starali się dostarczyć teoretyczne interpretacje wyników badań eksperymentalnych. Naukowcy badali kolizje ołowiowo-ołowiowe w WZH, a także zderzenia elektronów z protonami, protonów z protonami oraz deuteronu ze złotem w innych laboratoriach. Biorąc pod uwagę szeroką naturę eksperymentów, badacze byli w stanie stworzyć jednolity i spójny uogólniony opis zjawisk wysokoenergetycznych. Naukowcy skoncentrowali się na kondensacie kolorowego szkła (CGC), ekstremalnym stanie materii, który może być podstawą QGP. Zespół projektu HICLHC przedstawił doskonały opis teoretyczny wyników doświadczalnych zderzeń deuteronu ze złotem za pomocą łatwych w użyciu procedur. Naukowcy połączyli narzędzia teoretyczne CGC z procesem Monte Carlo w celu stworzenia modelu stanu początkowego zderzenia ciężkich jonów. Przewidywania dotyczące zderzeń ołowiu z ołowiem pozostały w doskonałej zgodzie z wynikami doświadczeń uzyskanymi później. Wyniki projektu HICLHC zapewniły ważne narzędzia do modelowania, swobodnie dostępne w sieci dla społeczności zajmującej się ciężkimi jonami. Zespół również osiągnął znaczące rezultaty teoretyczne dotyczące ekstremalnych stanów materii, które potwierdziły wyniki doświadczeń i dostarczyły podstaw do przewidywania przyszłych rezultatów oraz projektowania przyszłych eksperymentów.
