Descripción del proyecto
Cálculos en múltiples bucles para el LHC
Los resultados de los experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) han corroborado la validez del Modelo Estándar hasta niveles energéticos sin precedentes. La actualización de alta luminosidad del LHC permitirá evaluar el modelo estándar con una precisión aún mayor. De hecho, se espera que la precisión de las mediciones principales alcance el nivel de porcentaje, donde se pueden observar los efectos de la nueva física. Recientemente, incluso se combinaron técnicas geométricas con técnicas numéricas exactas para llevar a cabo cálculos pioneros de la forma analítica de una gran cantidad de amplitudes de dispersión de cinco puntos en dos bucles para teorías fenomenológicas. El equipo científico al cargo del proyecto financiado con fondos europeos LoopAnsatz aplicará estas técnicas a una variedad de procesos de cromodinámica cuántica (CDC). Los resultados de las correcciones de CDC de orden siguiente al dominante podrían mejorar la capacidad de los investigadores para calcular las amplitudes de dispersión de partículas.
Objetivo
The Standard Model of Particle Physics is impressively consistent with the experimental measurements at the Large Hadron Collider at CERN, Geneva. In the coming years, with increased experimental statistics, precision will rise even further, allowing a unique opportunity to uncover new physics. A necessary component of this pursuit is a set of theoretical predictions made at the per cent level for a broad range of observables. In the past decade, previously unthinkable availability of precision predictions incorporating the leading quantum corrections has been made possible by technological leaps. Nevertheless, to match the discovery potential of the LHC in the near future, further theory advances will be needed.
In my recent work, I combined geometrical insights with exact numerical techniques, to perform world-first computations of the analytic form of a plethora of five-point, two-loop scattering amplitudes in both phenomenologically relevant and formally interesting theories. In this project, I will apply this technology to a range of QCD processes, culminating in new results with immediate relevance for next-to-next-to-leading order corrections at the LHC and improved fundamental understandings of scattering amplitudes. First, I will systematically apply the approach to the computation of non-planar five-parton amplitudes in QCD. Second, I will calculate the non-planar master integrals relevant for all two-loop five-point processes with one massive leg, for example the production of a Higgs boson with two jets. Then, I will break current complexity thresholds by computing the phenomenologically relevant scattering amplitudes for the production of a W, Z, or Higgs boson, each with two associated jets.
To achieve these lofty goals, I will draw on insights into the mathematical and physical structures underlying scattering amplitudes and employ modern tools such as finite-field arithmetic, analyticity-inspired techniques and computational algebraic geometry.
Ámbito científico
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsparticle physicsparticle accelerator
- natural sciencesmathematicspure mathematicsarithmetics
- natural sciencesmathematicspure mathematicsgeometry
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsparticle physicshiggs bosons
- natural sciencesmathematicspure mathematicsalgebraalgebraic geometry
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
1211 GENEVE 23
Suiza