Projektbeschreibung
Hindernisse bei genauen theoretischen Vorhersagen hochenergetischer Kollisionen überwinden
Experimente mit Teilchenbeschleunigern verschaffen uns einen Einblick in die Grundgesetze der Natur. Die Interpretation der Ergebnisse dieser Experimente beruht auf dem Vergleich mit Vorhersagen auf der Grundlage des Standardmodells der Elementarteilchenphysik. Der Plan des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts TopJAm sieht vor, die Zwei-Schleifen-Streuungsamplituden zur Erzeugung eines Top-Quark-Paars in Verbindung mit einem Strahl an Hadronen-Speicherringen zu berechnen. Die angestrebten Amplituden stellen das Haupthindernis in Bezug auf die Verbesserung der Genauigkeit der Vorhersagen für diesen Prozess dar. Auf diese Weise werden die Messungen am Großen Hadronen-Speicherring optimal nutzbar und somit unser Verständnis des schwersten bekannten Elementarteilchens verbessert: des Top-Quarks.
Ziel
The Large Hadron Collider (LHC) at CERN allows us to investigate the fundamental laws of nature at unprecedentedly high energy. Our capability to harness this stunning potential relies on our ability to compute theoretical predictions to be compared against the experimental measurements. Keeping the theoretical uncertainties in line with the experimental ones requires computing theoretical predictions at least at the next-to-next-to-leading order (NNLO) in Quantum Chromodynamics (QCD), the quantum field theory which describes the strong interactions. A fundamental ingredient entering the theoretical predictions are the scattering amplitudes, which encode the probability distribution of the scattering processes observed in the experiments.
The project targets the computation of the two-loop amplitudes for the production of a top-quark pair in association with a jet. These amplitudes are the main bottleneck towards obtaining NNLO predictions for this process, which is a high priority of the LHC physics programme. The presence of the top-quark mass in a process involving so many particles represents a substantial step up in complexity with respect to the state of the art. The main difficulty lies in the appearance of classes of special functions whose systematic treatment and efficient evaluation are still open problems. Overcoming this bottleneck will require a close interplay between physics and mathematics. The algebraic complexity of the amplitudes themselves also represents a formidable challenge. I will tackle it by employing cutting-edge techniques based on numerical sampling over finite fields and advanced algorithms of rational reconstruction based on algebraic geometry and physical properties. The success of the project will not only open the door to NNLO predictions for this important process, but will improve significantly our capability of computing high-precision predictions for high-multiplicity processes in general.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordinator
1211 Meyrin
Schweiz