Skip to main content

Flavour physics from lattice QCD at the physical point

Article Category

Article available in the folowing languages:

Symulacje w zakresie chromodynamiki kwantowej

Ostatnie postępy w zakresie symulacji na dużą skalę doprowadziły do uzyskania niespotykanej dotąd dokładności w ocenie właściwości cząstek elementarnych, takich jak kwarki i leptony. Finansowani przez UE badacze pracowali nad wyjaśnieniem niektórych z tych tajemnic wszechświata.

Energia

Chromodynamika kwantowa to teoria oddziaływań silnych pomiędzy cząstkami elementarnymi i, wraz z oddziaływaniami elektrosłabymi, stanowi element modelu standardowego fizyki cząstek. Ze względu na swój charakter, interakcje QCD przy niskich energiach muszą być badane w sposób nieperturbacyjny, co jest możliwe dzięki symulacjom numerycznym. Na podstawie tych symulacji można obliczyć właściwości takie jak masa i tempo rozpadu wiązań cząstek elementarnych, takich jak mezony i bariony. Są one bezpośrednio dostępne w doświadczeniach takich jak Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN). W ramach projektu LATTICE FLAVOUR QCD (Flavour physics from lattice QCD at the physical point) przeprowadzono obliczenia współczynników kształtu i stałych rozpadu, aby wydzielić pewne elementy macierzy Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) z pomiarów doświadczalnych. Elementy matrycy CKM stanowią dodatkowy składnik modelu standardowego, opisujący mieszanie się stanów własnych teorii oddziaływań elektrosłabych i silnych. Testowanie pod kątem naruszania jednolitości macierzy CKM może pozwolić zidentyfikować możliwe rozszerzenia modelu standardowego lub je wykluczyć. Jedno z podejść zakładało obliczenie kaonowego półleptonowego współczynnika kształtu na podstawie symulacji kratowej QCD. W innym podejściu zbadano tempo stałych rozpadu kaonu i pionu, co pozwala na wyodrębnienie proporcji elementów CKM z doświadczalnie zmierzonego tempa rozpadu. Przygotowano publikację na temat wyników uzyskanych w drugim z tych dwóch podejść. W ramach drugiej części tego projektu badawczego ustalono stałe niskoenergetyczne chiralnej teorii zaburzeń (ChPT) na podstawie symulacji siatkowych. ChPT to efektywna teoria pola dla niskich energii, wynikająca z rozszerzenia masy pionu i pędu. Symulacje siatkowe — w przeciwieństwie do doświadczeń — umożliwiają w określonym przedziale dowolne zmienianie masy poddanych symulacji kwarków. Takie symulacje zapewniają doskonałą platformę badawczą do testowania założeń ChPT. Wyniki zostały opublikowane w artykule w czasopiśmie Physical Review D oraz przedstawione na kilku konferencjach.

Słowa kluczowe

Hydrodynamika kwantowa, cząsteczki elementarne, elektrosłabe, LATTICE FLAVOUR QCD, symulacje siatkowe

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania