Nagy pontosságú Monte Carlo programok nagyenergiás részecskeütközések leírására  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
60432
típus K
Vezető kutató Trócsányi Zoltán
magyar cím Nagy pontosságú Monte Carlo programok nagyenergiás részecskeütközések leírására
Angol cím Precision Monte Carlo tools for collider experiments
magyar kulcsszavak kvantum-színdinamika, sugárzási korrekciók, jetek, NLO partonzápor
angol kulcsszavak QCD, radiative corrections, jets, NLO parton shower
megadott besorolás
Fizika (Matematikai, Fizikai, Kémiai és Mérnöki Tudományok)100 %
zsűri Fizika
Kutatóhely Elméleti Fizikai Laboratórium (MTA Atommagkutató Intézet)
résztvevők Kunszt Zoltán
Nagy Zoltán
Somogyi Gábor
projekt kezdete 2006-02-01
projekt vége 2010-07-31
aktuális összeg (MFt) 8.797
FTE (kutatóév egyenérték) 10.76
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A javasolt kutatás célja, hogy az alapvető kölcsönhatások Standard Modellje (SM) spontán szmmetriasértésének (SSB) kísérleti felfedezéséhez, valamint az eddig nem ismert részecskefizikának a jövő gyorsítóin való felfedezéséhez szükséges elméleti eszköztárat (számítógépes szimulációs programokat) továbbfejlesszük. A várakozások szerint az SM-beli SSB-ért felelős Higgs részecskét az épülő Nagy Hadrongyorsítón (LHC) fel fogják fedezni. Az új fizikára utaló kísérleti bizonyíték vagy közvetlenül felfedezett új részecske, vagy pedig ha a részecske tömege az LHC által elérhető kinematikai tartományon túl van, akkor a részecskék hatásának kimutatása a kvantumfluktuációkban. A felfedezés mindkét esetben a részecskefizikai kísérletekben mérhető fizikai mennyiségek (hatáskeresztmetszetek) pontos elméleti előrejelzését kívánja. A pontosság követelménye két különböző, egymást kiegészítő elméleti kutatást kíván: fokoznunk kell az elméleti becslések pontosságát -- azon folyamatok esetén, amelykre csak a vezető rendű számítás ismert, az első (NLO), néhány alapvető folyamat eseténpedig a második (NNLO) -- sugrázási korrekciók kiszámításával. Mindkét kutatási irányt folytatni kívánjuk azáltal, hogy kifejlesztjük (i) az NNLO korrekciók számításának elméletét, és alkalamzzuk vektorbozonok hadrokeltésére; (ii) az egyhurok amplitudók számításának numerikus módszerét; (iii) egy NLO partonzápor Monte Carlo programot.
angol összefoglaló
The goal of the proposed research is to develop further the theoretical tools needed to explore spontaneous symmetry breaking (SSB) in the Standard Model (SM) of particle interactions and uncover as yet unknown physics at present and future high-energy experiments. The Higgs particle, assumed to be responsible for SSB in the SM, is expected to be found at the Large Hadron Collider (LHC). Evidence of new physics includes either directly detected new particles, or if the masses of the new particles are beyond the kinematic limit of the LHC, one looks for effects in quantum fluctuations. In both cases, the discovery requires precise predictions of quantities (cross sections) that can be measured in high energy experiments. The requirement for precision call for two different but complementary directions of theoretical work: (i) one should increase the accuracy of theoretical predictions by computing radiative corrections at the next-to-leading order (NLO) for processes with higher multiplicity, where the NLO corrections are yet unknown and at the next-to-NLO (NNLO) for the most basic processes; (ii) we need to improve the predictions for processes with many particles in the final state. We plan to pursue both lines in the proposed research, by developing (i) a method of computing NNLO corrections and applying it to the case of vector-boson production; (ii) a method of computing one-loop amplitudes numerically; (iii) by developing a NLO parton shower Monte Carlo approach.





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
Nem pontosan a terveknek megfelelően, mégis nemzetközileg elismert eredményeket értünk el a QCD két területén: a sugárzási korrekciók számításában és a Monte Carlo partonzápor programokban. Sugárzási korrekciók számítása Teljesen numerikus eljárást dolgoztunk ki egyhurok QCD amplitúdók számolására, és elsőként számítottuk ki az N-foton (N = 4,6,8) amplitúdókat. Fél-automatikus eljárást fejlesztettünk ki parton szintű súlyozatlan események generálásához, amelyekre közvetlenül lehet partonzápor programot alkalmazni. Ezzel a módszerrel a t tbar és a t tbar + jet keletkezésnek hadron szintű hatáskeresztmetszeteit számítottuk ki, amelyek az első sugárzási korrekciókat pontosan visszaadják az erős csatolás szerinti sorfejtésben. Kifejlesztettük a második QCD sugárzási korrekciók számításának általános elméletét. Duplán feloldatlan tagok kivételével az összes levonási tagot integráltuk a feloldatlan partonok faktorizált fázisterén. Monte Carlo partonzápor programok Rekurziós egyenleteket írtunk fel, amelyek segítségével vezető rendű partonzáport lehet generálni hadronütközésekben. Az eljárás újszerűsége abban áll, hogy figyelembe veszi a különböző amplitúdók közötti interferencia tagokat akkor, amikor azoknak vezető rendű lágy, vagy kollineáris szingularitása van. Figyelembe veszi az elsődleges kölcsönhatásban keletkező partonok szín és spin korrelációit is.
kutatási eredmények (angolul)
Although not precisely as planned, we made internationally recognized progress in two main areas of QCD: exact higher order computations and Shower Monte Carlo programs. Exact higher order computations We developed a completely numerical approach to computing one-loop QCD amplitudes and for the first time we computed N-photon (N=4,6,8) amplitudes numerically. We devised a semi-automatic approach to generate unweighted Monte Carlo events at the parton level that can be interfaced with shower programs. Using this method, we produced predictions for the hadron level cross section of t tbar and t tbar + jet hadroproduction which are correct up to next-to- leading order accuracy upon expansion in the strong coupling. We presented a general subtraction scheme for computing QCD jet cross sections at next-to-next-to-leading order accuracy. We integrated the subtraction terms over the factorised phase space of the unresolved partons except the doubly-unresolved subtractions. Shower Monte Carlo programs We specified recursive equations that can be used to generate a lowest order parton shower for hard scattering in hadron-hadron collisions. The novelty of the approach is that it incorporates quantum interference between different amplitudes in those cases in which the interference diagrams have leading soft or collinear singularities. It also incorporates the color and spin information carried by partons emerging from a hard interaction.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=60432
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Zoltan Nagy, Davison E. Soper: Numerical integration of one-loop Feynman diagrams for N-photon amplitudes, Phys.Rev.D74:093006,2006, 2006
Vittorio Del Duca, Gabor Somogyi, Zoltan Trocsanyi: Progress on NNLO subtraction, Nucl.Phys.Proc.Suppl.157:37-42,2006, 2006
Gabor Somogyi, Zoltan Trocsanyi: A New subtraction scheme for computing QCD jet cross sections at next-to-leading order accuracy, ACTA UNIV. DEB. XL, 101 (2006), 2006
Vittorio Del Duca, Gabor Somogyi, Zoltan Trocsanyi: Cross sections at NNLO, Proceedings of 14th International Workshop on Deep Inelastic Scattering, 2007
Gabor Somogyi, Zoltan Trocsanyi, Vittorio Del Duca: A Subtraction scheme for computing QCD jet cross sections at NNLO: Regularization of doubly-real emissions, JHEP 01 (2007) 070, 2007
Gabor Somogyi, Zoltan Trocsanyi: A Subtraction scheme for computing QCD jet cross sections at NNLO: Regularization of real-virtual emission, JHEP 01 (2007) 052, 2007
Zoltan Nagy, Davison E. Soper: QCD and Monte Carlo event generators, Proceedings of 14th International Workshop on Deep Inelastic Scattering, 2007
Gabor Somogyi: Higher-Order Radiative Corrections in QCD (PhD dissertation), MTA Atommakutató Intézet, 2007
Zoltan Nagy: QCD and Monte Carlo generators, Munich 2007, Deep-inelastic scattering, 65, 2007
Zoltan Nagy, Gabor Somogyi, Zoltan Trocsanyi: Separation of soft and collinear infrared limits of QCD squared matrix elements, e-Print: hep-ph/0702273, 2007
Zoltan Nagy, Davison E. Soper: Parton showers with quantum interference, JHEP 0709:114,2007, 2007
Trócsányi Zoltán: A kvantum-színdinamika szerepe nagyenergiájú részecskeütközések értelmezésében, Fizikai Szemle, 2007/3. 73., 2007
Trócsányi Zoltán: A Standard Modell Higgs-bozonja nyomában az LHC-nál, Fizikai Szemle, 2007/8. 253, 2007
Zoltan Trocsanyi, Gabor Somogyi: Perturbation theory of computing QCD jet cross sections beyond NLO accuracy, PoS RADCOR2007:047, 2007
Davison E. Soper, Zoltan Nagy: Structure of parton showers including quantum interference, 43rd Rencontres de Moriond on QCD and Hadronic Interactions, 2008
Zoltan Nagy, Davison E. Soper: Parton showers with quantum interference: Leading color with spin, JHEP 0807:025, 2008
Zoltan Nagy, Davison E. Soper: Parton showers with quantum interference: Leading color, spin averaged, JHEP 0803:030, 2008
Wei Gong, Zoltan Nagy, Davison E. Soper: Direct numerical integration of one-loop Feynman diagrams for N-photon amplitudes, Phys.Rev.D79:033005,2009, 2008
Gabor Somogyi, Zoltan Trocsanyi: A Subtraction scheme for computing QCD jet cross sections at NNLO: Integrating the subtraction terms. I, JHEP 0808:042, 2008
Ugo Aglietti, Vittorio Del Duca, Claude Duhr, Gabor Somogyi, Zoltan Trocsanyi: Analytic integration of real-virtual counterterms in NNLO jet cross sections. I., JHEP 0808:042, 2008
Zoltan Trocsanyi, Gabor Somogyi: Subtraction method of computing QCD jet cross sections at NNLO accuracy, Nuclear Physics B (Proc. Suppl) 183, 30, 2008
Zoltan Nagy, Davison E. Soper: Final state dipole showers and the DGLAP equation, JHEP 0905:088, 2009
G. Zanderighi, G. Rodrigo, M. Treccani, G. Somogyi: Higher-order calculations, Proceedings of HERA and the LHC: 2nd Workshop on the Implications of HERA for LHC Physics 132-154, 2009
Paolo Bolzoni, Sven-Olaf Moch, Gabor Somogyi, Zoltan Trocsanyi: Analytic integration of real-virtual counterterms in NNLO jet cross sections. II., JHEP 0908:079,2009., 2009
Gabor Somogyi, Paolo Bolzoni, Zoltan Trocsanyi: NNLO jet cross sections by subtraction, Proceedings of Loops and Legs in quantum field theory, 2010, 2010
Paolo Bolzoni, Gabor Somogyi, Zoltan Trocsanyi: A subtraction scheme for computing QCD jet cross sections at NNLO: integrating the iterated singly-unresolved subtraction terms, arXiv:1011.1909, 2010
Adam Kardos, Costas Papadopoulos, Zoltan Trocsanyi: POWHEG-HELAC:NLO t-tbar production with parton showering, preprint beküldve a Phys. Lett. B-hez, 2010




vissza »