Verbesserung und Weiterentwicklung von "DsixTools: The Standard Model Effective Field Theory Toolkit"

• Antragsteller: Dr. Javier Virto
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 406385113

Bei DsixTools handelt es sich um ein Mathematica-Paket, welches das Renormierungsgruppenlaufen (RGE) sowie das „Matching“ der effektiven Theorie des Standard-Models (SMEFT) oberhalb der elektroschwachen (EW) Skala auf die schwache effektive Theorie (WET) unterhalb der EW Skala implementiert. Das Paket erlaubt zudem die Ausführung einiger Module in Python. DsixTools ist ein sehr nützliches Hilfsmittel für die Untersuchung der Phänomenologie von Physik jenseits des Standardmodells (BSM). Mit DsixTools werden bereits hochinterssante und relevante wissenschaftlichen Ergebnisse erzeugt.DsixTools muss erweitert und weiterentwickelt werden, um die Leistungsfähigkeit zu erhöhen und den Anwendungsbereich des Pakets zu erweitern. Dies stellt sich gerade in der heutigen Zeit, in der die Daten des LHCs eine Skala neuer Physik oberhalb der EW Skala suggerieren und in der somit SMEFT die richtige Theorie darstellt um BSM-Physik modellunabhängig zu beschreiben, als zunehmend wichtig heraus.Dieses Projekt hat die Bildung und Unterstützung eines wissenschaftlicher Netzwerks zum Ziel, welches den Teilnehmern erlauben wird, die folgenden drei Hauptziele zu verfolgen:1. Die Implementierung verschiedener neuer Module in DsixTools, wie beispielsweise einem „UVmatcher“-Modul. Dieses erlaubt das Ein-Schleifen-Matching für Wilson-Koeffizienten der SMEFT für eine gegebene Lagrangedichte. Die Entwicklung des „UVmatchers“ wird zu einer wissenschaftlichen Publikation führen.2. Die Fertigstellung und Erweiterung bereits bestehender Module. Im Falle von „EWmatcher“ beinhaltet dies die Einbindung von Ein-Schleifen-Matching-Bedingungen für die restlichen WET-Operatoren neben denjenigen für b-->s und b-->c Übergänge. Im „WETrunner“-Modul werden die kompletten RGE für die vollständige Basis von Operatoren implementiert.Das Ein-Schleifen-Matching wird zu einer weiteren wissenschaftlichen Publikation führen.3. Die Instandhaltung und regelmäßige Aktualisierung von DsixTools, sowie die Ergänzung von Mathematica-basierten Codes mit Implementierungen in Python (oder anderen Programmiersprachen). Das beinhaltet auch die Instandhaltung der DsixTools-Webseite sowie die Einrichtung geeigneter Schnittstellen zu anderen öffentlichen Codes.Das vorgeschlagene Netzwerk sieht als Teilnehmer alle Entwickler vor, welcher an der aktuellen Version von DsixTools beteiligt waren, sowie einige weitere Forscher, welche zu den oben genannten Aspekten beitragen oder noch beitragen werden.Die Netzwerk-Aktivitäten beinhalten drei Treffen pro Jahr (sechs im Ganzen) mit dem Ziel der Bestandsaufnahme, dem Aufstellen von Zielsetzungen zum Erreichen der oben genannten Punkte, sowie zur Ideenfindung aus dem Bereich der oben genannten Themen. An einigen Treffen werden externe Gäste teilnehmen, die zum Fortschritt wesentlich beitragen können (beispielsweise für die Entwicklung des „UVmatchers“) oder die Nutzung von DsixTools in der Gemeinschaft der Hochenergiephysik vorantreiben können.

• DFG-Verfahren: Wissenschaftliche Netzwerke