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From conformal symmetries and integrability to the Electron-Ion Collider

Descrizione del progetto

Aumentare la precisione della ricerca basata sull’Electron-Ion Collider

Il campo della fisica è progredito in modo significativo in molteplici dei suoi rami grazie a progetti su larga scala e a sviluppi chiave in aree come l’informatica. L’Electron-Ion Collider (EIC) è molto promettente per diversi settori di ricerca; ciononostante, sono necessarie soluzioni innovative che consentano di sfruttarne appieno il potenziale. Il progetto Conformal-EIC, finanziato dal CER, si prefigge di migliorare la precisione delle previsioni derivate da studi di scattering anelastico profondo condotti su un EIC. Applicando sistematicamente la simmetria conforme, l’integrabilità e altre tecniche avanzate ai risultati della cromodinamica quantistica, il progetto stabilirà una metodologia critica in grado di consentire ricerche più accurate e approfondite.

Obiettivo

The primary goal of this research proposal is to lay the foundations for precision predictions for the physics program in deep-inelastic scattering (DIS) at the Electron-Ion-Collider (EIC). The commissioning of the EIC will open a new era in the exploration of the strong interaction physics and the hadron structure at an unprecedented level of detail. This is expected to lead, among other results, to the clarification of the proton spin puzzle. The crucial ingredient for the success of this undertaking is the ability to confront experimental data to precise predictions for a those benchmark processes, which will form a core part of the EIC physics program:
inclusive lepton-hadron DIS, including polarized beams; DIS charm- or bottom-quark production; deeply-virtual Compton scattering in off-forward kinematics. Capitalizing on recent theoretical advances, driven to a significant extent by the work of the PI, this proposal outlines a challenging and ambitious program to advance quantum chromodynamics (QCD) perturbation theory in order to achieve a theoretical description of the key observables at the EIC at percent level precision. The proposal puts forward a novel research methodology based on the systematic use of conformal symmetry and integrability, as realized in gauge theories with extended supersymmetry, such as the N=4 supersymmetric Yang-Mills (SYM) theory to reveal structural information on QCD results. Observables in lepton-hadron DIS are particularly well suited to turn the connections between N=4 SYM theory and QCD into a powerful computational tool, which leads to significant simplifications due to the hidden symmetries underlying integrable systems. Progress in this direction will open new avenues for research and will establish new bridges between the scientific communities in phenomenology and mathematical physics. The new QCD results will be used in the course of the project to explore precision phenomenology at the EIC.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-ADG

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Istituzione ospitante

UNIVERSITY OF HAMBURG
Contributo netto dell'UE
€ 1 841 438,00
Indirizzo
MITTELWEG 177
20148 Hamburg
Germania
Regione
Hamburg Hamburg Hamburg
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 1 841 438,00

Beneficiari (2)