Description du projet
Prédire des paramètres observables qui n’ont pas encore été mesurés
Toute la matière est constituée de 12 particules: 6 quarks et 6 leptons. Leurs interactions sont régies par quatre forces régies par l’échange de particules «porteuses de force». Les hadrons sont des particules composites constituées de plusieurs quarks maintenus ensemble par des gluons, porteurs de force forte. Les hadrons comprennent les protons et les neutrons. L’étude des propriétés hadroniques difficiles à observer et des interactions fortes fait l’objet de la chromodynamique quantique sur réseau (LQCD). Il s’agit de la seule méthode mathématique connue permettant d’étudier les propriétés hadroniques sans recourir à des observations empiriques. Elle revêt une importance croissante pour nos prévisions concernant le monde des particules. Le projet multiQCD, financé par l’UE, calcule des observables hadroniques temporelles complexes par le biais de simulations numériques de la LQCD.
Objectif
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.
Champ scientifique
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinateur
1211 Meyrin
Suisse