Descripción del proyecto
Predecir parámetros observables que todavía quedan por medir
Toda la materia está constituida por doce partículas: seis quarks y seis leptones. Cuatro fuerzas mediadas por el intercambio de partículas portadoras rigen las interacciones entre ellas. Los hadrones son partículas compuestas por diversos quarks que se mantienen unidos gracias a los gluones, los portadores de la interacción nuclear fuerte. Los hadrones incluyen protones y neutrones, y las investigaciones sobre propiedades hadrónicas difíciles de observar y las interacciones nucleares fuertes son el tema central de la cromodinámica cuántica en red (LQCD, por sus siglas en inglés). Se trata del único método matemático conocido para estudiar las propiedades hadrónicas sin la participación de observaciones empíricas y está cobrando cada vez más importancia en la elaboración de predicciones sobre el mundo de las partículas. El proyecto multiQCD, financiado con fondos europeos, está calculando parámetros observables, temporales y complejos de los hadrones a través de simulaciones numéricas de LQCD.
Objetivo
Lattice Quantum Chromodynamics (LQCD) is the only known systematic framework to obtain ab-initio results in the non-perturbative regime of strong interactions. Its relevance to high-energy and nuclear physics has grown significantly in recent years due in part to a series of algorithmic advancements.
This project aims to compute time-like observables using numerical simulations of LQCD. Specifically, I will study spectral functions including the R-ratio, that is linked to the hadronic vacuum polarization of the electromagnetic current, and the hadronic tensor, that contains information on deep-inelastic scattering.
It is extremely challenging to compute observables intrinsically defined in Minkowski spacetime with lattice techniques, with the main issue being that the simulated quantum field theory is defined in Euclidean spacetime. While Euclidean correlators contain all the information needed to extract real-time physics, performing the analytic continuation with finite-precision data points from numerical simulations is an ill-posed problem. A second issue is that the the computational cost is driven by the loss of the signal of hadronic correlators with Euclidean-time separation, that happens at an exponential rate.
I will address these issues and significantly reduce the computational effort needed thanks to algorithms advancements. I plan to solve the signal-to-noise ratio problem using and further developing multi-level Monte Carlo sampling methods, that I recently contributed to extend to theories with fermions. The resulting exponential gain in the quality of the signal is essential to be able to perform the analytic continuation, that I plan to control using state-of-the-art techniques based on the Backus-Gilbert algorithm that have recently been developed by the supervisor.
Ámbito científico
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinador
1211 Meyrin
Suiza