Theoretische Elementarteilchenphysik
Quantenchromdynamik bei niedrigen Energien
Die Quantenchromdynamik (QCD) ist das quantenfeldtheoretische Modell der starken Wechselwirkung der
Elementarteilchen, bei welcher Quarks und Gluonen die grundlegenden dynamischen Freiheitsgrade darstellen.
Bei niedrigen Energien spielen nur die leichtesten Quarks, Up-, Down- und Strange-Quark, eine Rolle. In der
Gitter-Formulierung, bei welcher das vierdimensionale Raum-Zeit-Kontinuum diskretisiert wird, lassen sich die
zahlreichen niedrigenergetischen nichtstörungstheoretischen Aspekte der QCD durch die Anwendung
eines numerischen Verfahrens, der Monte-Carlo-Simulation, untersuchen. Das Projektziel ist es, die QCD
physikalisch möglichst realistisch zu simulieren, das heißt, die Simulation einerseits
einschließlich der Dynamik des Strange-Quarks und andererseits mit leichten Up- und Down-Quarks
durchzuführen. Beide Bedingungen stellen eine Herausforderung für die Simulation der
Gittertheorie dar; für diesen Zweck wird ein neu entwickelter Algorithmus (Multi-Bosonischer
Algorithmus) verwendet. In diesem Projekt werden Ergebnisse der Gitter-Simulationen der QCD mit den
Vorhersagen der niederenergetischen chiralen Lagrange-Funktion des Kontinuums (chirale
Störungstheorie) verglichen. Die Rechnungen werden auf den Supercomputern des Neumann Institute for
Computing (NIC) in Jülich und des DESY Zeuthen durchgeführt.
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