Descrizione del progetto
Prevedere parametri osservabili che devono ancora essere misurati
Tutta la materia è costituita da 12 particelle, 6 quark e 6 leptoni. Le loro interazioni sono disciplinate da quattro forze mediate dallo scambio di particelle «vettori di forza». Gli adroni sono particelle composite costituite da più quark tenuti insieme da gluoni, il vettore della forza intensa. Gli adroni comprendono protoni e neutroni, e le indagini relative alle proprietà adroniche di difficile osservazione e alle interazioni intense sono l’oggetto della cromodinamica quantistica del reticolo. Questo è l’unico metodo matematico noto per indagare le proprietà adroniche senza il contributo di osservazioni empiriche ed è di crescente importanza per le nostre previsioni sul mondo di particelle. Il progetto multiQCD, finanziato dall’UE, sta calcolando difficili osservabili adroniche simili al tempo attraverso simulazioni numeriche della cromodinamica quantistica del reticolo.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- scienze naturaliscienze fisichefisica teoreticafisica delle particellefermioni
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Argomento(i)
Invito a presentare proposte
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MSCA-IF-EF-ST -Coordinatore
1211 Meyrin
Svizzera