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Isospin breaking effects in hadronic precision observables

Projektbeschreibung

Standardmodell durch Berechnung von Isospinbrechungseffekten in hadronischen Präzisionsobservablen erweitern

Für hochpräzise Observablen wie das anomale magnetische Moment des Myons erfordert die Vorhersage hadronischer Beiträge, die mittels Gitter-Quantenchromodynamik berechnet werden, ein Präzisionsniveau, bei dem Isospinbrechungseffekte nicht übersehen werden dürfen. Daher müssen Isospinbrechungseffekte in die Theorieberechnung einbezogen werden. Das Team des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts IsoPrec schlägt vor, Isospinbrechungseffekte im Valenzquarkbereich im hadronischen Vakuum-Polarisationsbeitrag und in den zugehörigen Observablen mithilfe von Gitter-Quantenchromodynamik+Quantenelektrodynamik zu berechnen, wobei auch die Operatorrenormierung und quark-unverbundene Beiträge berücksichtigt werden. Insbesondere wird die Renormierungskonstante des lokalen Vektorstroms auf der Grundlage der Vektor-Ward-Identität bestimmt, was die Berechnung der Valenzquark-Isospinbrechungseffekte in quark-verbundenen und quark-unverbundenen Beiträgen ermöglicht.

Ziel

Lattice quantum chromodynamics (QCD) allows for first-principle theory predictions of hadronic observables in the non-perturbative regime of the strong interaction. In this approach QCD is solved by means of Monte Carlo simulations in finite volumes on a Euclidean space-time lattice. For high precision observables such as the anomalous magnetic moment of the muon the prediction of hadronic contributions computed by Lattice QCD has reached a level of precision at which isospin breaking effects (IBE), i.e. effects caused by the electric charge of quarks due to quantum electrodynamics (QED) and the mass non-degeneracy of up and down quarks, cannot be neglected and therefore have to be included into the theory computation. Due to an existing tension between the experimental determination and the theory prediction the anomalous magnetic moment of the muon is a candidate for BSM physics. The hadronic vacuum polarisation contribution to this observable dominates the overall uncertainty of the theory prediction. As the uncertainties of the experimental results will significantly decrease in the upcoming years a precise prediction is of high importance. With a few exceptions IBE are commonly only included at the level of valence quark effects in quark-connected contributions. This project aims to compute IBE in the valence quark sector in the hadronic vacuum polarisation contribution and in related observables by means of Lattice QCD+QED, also focussing on operator renormalisation and quark-disconnected contributions, where noise reduction techniques have to be applied. In particular, the renormalisation constant of the local vector current is determined based on the vector Ward identity and valence-quark IBE in quark-connected and quark-disconnected contributions are computed. The fellowship allows the fellow to pursue research goals in this field and to further sharpen his profile. It marks the next crucial step in his academic career aiming for a long-term position.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

ORGANISATION EUROPEENNE POUR LA RECHERCHE NUCLEAIRE
Netto-EU-Beitrag
€ 292 118,88
Adresse
ESPLANADE DES PARTICULES 1 PARCELLE 11482 DE MEYRIN BATIMENT CADASTRAL 1046
1211 GENEVE 23
Schweiz
Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Genève
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten