Eingeschlossene Gluonen: Spektroskopie von Gluebällen im QCD-Vakuum

• Antragsteller: Dr. Stefan Schaefer
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 451886959

Gluebälle sind in der Theorie, die nur Gluonen aber keine Quarks enthält, gut dokumentierte Bindungszustände. Sowohl experimentell als auch von Seiten der vollen Theorie mit Quarks ist relativ wenig über sie bekannt. Das Ziel dieses Projekts ist, diese Situation zu verbessern und Forschritt in Richtung von Theorievorhersagen im Rahmen der Gitter-QCD zu machen. Unser Ziel ist es, die Massen und Breiten dieser Zustände zu berechnen.Hierbei nutzen wir die Möglichkeit der Gitter-QCD, ab-initio Vorhersagen auch in Situationen zu machen, die nicht in der Natur realisiert sind. Wir werden unsere Rechnungen bei schweren Quarkmassen beginnen, bei denen die Gluebälle im wesentlichen die der Theorie ohne Quarks sind. Die Massen der Quarks werden wir dann sukzessive reduzieren in Richtung der Situation, die in der Natur realisiert ist. So können wir die sich ändernden Eigenschaften der Bindungszustände verfolgen. Wir erwarten, diese mit diesen Rechnungen viel näher an die physikalische Situation herankommen zu können, als dies bislang möglich gewesen ist.Diese Rechnungen verlangen sehr große Computerressourcen. Ein wesentlicher Teil des Forschungsvorhabens ist deshalb die Entwicklung von numerischen Verfahren, die diese Kosten reduzieren. Nur so werden wir bei leichteren Quarkmassen unsere Ziele erreichen können. Diese Algorithmen werden auch Anwendung in anderen Rechnungen in der Gitter-QCD finden können.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5269: Zukünftige Methoden für Studien von eingeschlossenen Gluonen in QCD
• Internationaler Bezug: Irland
• Kooperationspartner: Professor Dr. Michael Peardon