Teilprojekt B2: Berechnung der QCD Kopplungskonstanten auf dem Gitter

Leitung:
Prof. Dr. Ulrich Wolff, Institut für Physik, Humboldt-Universität zu Berlin)

Um die QCD als Theorie der starken Wechselwirkung zu testen, müssen zum Vergleich mit dem Experiment ihre Vorhersagen berechnet werden. Bei hoher Energie geschieht dies durch Störungstheorie. Hier wird eine Vielfalt von experimentellen Befunden auf wenige Grössen zurückgeführt, nämlich die energieabhängige starke Kopplung und die Quarkmassenparameter. Bei niedriger Energie sind mittlerweile Gitterdiskretisierung und numerische Simulation als Rechenmethode etabliert um z. B. das Massenspektrum und bestimmte Matrixelemente zu extrahieren. Bei Beherrschung der QCD auf allen Energieskalen können diese beiden Sektoren verbunden werden, indem man die Hochenergieparameter aus den Spektralparametern berechnet, statt sie als adjustierbaren Input der Störungstheorie zu behandeln. Dieser Problematik, die durch das simultane Auftreten mehrerer physikalischer Skalen äusserst anspruchsvoll ist, widmet sich Teilprojekt B2.

Diese Arbeit wird ermöglicht durch die speziellen Finite-Size-Scaling Techniken mit Improvement, die in den letzten Jahren von der ALPHA Kollaboration entwickelt wurden. Sie sind in der Quenched Approximation weitgehend entwickelt und getestet mit sehr ermutigenden und international bekannten Resultaten. Im Zentrum der momentanen und künftigen Entwicklung steht die Einbeziehung der leichten Quark Flavours, was den Aufwand stark erhöht und auch algorithmische Forschung erfordert.

Die nächsten Ziele für das Projekt lauten

• Verbesserung der Referenzskala für die laufende QCD-Kopplung und Strange Quark Masse. Die Sommer Skala r₀ soll ersetzt werden durch die von phänomenologischen Modellen unabhängige Skala f_K
• Energieabhängigkeit von Kopplung und Quark Massen bei N_f > 2
• Studie des Anschlusses an die chirale Störungstheorie bei den Effekten leichter Quarks
• Abschätzung der Einflüsse schwerer Quarks

Letzte Änderung: 21.06.2007