Lattice QCD for Nuclear Physics

با افزایش روزافزون منابع محاسباتی و بهبود الگوریتم‌ها، فرصت‌های جدیدی برای نظریه گیج شبکه به وجود می‌آید تا به سؤالات کلیدی در سیستم‌های دارای تعامل قوی مانند ماده هسته‌ای پاسخ دهد.

محاسبات امروزی از سنج دینامیکی استفاده می‌کنند. مجموعه‌های میدانی با کوارک‌های روشن/پایین منحط و کوارک‌های عجیب و غریب و اکنون می‌توان درجات آزادی افسون-کوارک را در خلاء QCD در نظر گرفت. توده‌های پایون و دیگر منابع خطای سیستماتیک، مانند اثرات حجم محدود و گسسته‌سازی، به‌طور سیستماتیک شروع به کمی‌سازی می‌کنند. در مجموع، عصر محاسبات دقیق آغاز شده است و بسیاری از قابل مشاهده های جدید در امکانات محاسباتی جدید محاسبه خواهند شد.

هدف از این مجموعه سخنرانی ها فراهم کردن زمینه ای برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی در کاربرد گیج شبکه است. روش‌های تئوری برای سیستم‌های دارای تعامل قوی و به‌ویژه برای فیزیک هسته‌ای. موضوعات متنوعی از جمله نظریه میدان پیوسته، گسسته‌سازی شبکه، طیف‌سنجی و ساختار هادرون، سیستم‌های چند بدنه، همراه با سخنرانی‌های موضعی‌تر در فیزیک هسته‌ای با هدف ارائه یک پس‌زمینه پدیدارشناختی گسترده پوشش داده می‌شوند. تمرین‌هایی برای تشویق تجربه عملی با محاسبات موازی و تجزیه و تحلیل داده‌ها گنجانده شده است.

With ever increasing computational resources and improvements in algorithms, new opportunities are emerging for lattice gauge theory to address key questions in strongly interacting systems, such as nuclear matter.

Calculations today use dynamical gauge-field ensembles with degenerate light up/down quarks and the strange quark and it is possible now to consider including charm-quark degrees of freedom in the QCD vacuum. Pion masses and other sources of systematic error, such as finite-volume and discretization effects, are beginning to be quantified systematically. Altogether, an era of precision calculation has begun and many new observables will be calculated at the new computational facilities.

The aim of this set of lectures is to provide graduate students with a grounding in the application of lattice gauge theory methods to strongly interacting systems and in particular to nuclear physics. A wide variety of topics are covered, including continuum field theory, lattice discretizations, hadron spectroscopy and structure, many-body systems, together with more topical lectures in nuclear physics aimed a providing a broad phenomenological background. Exercises to encourage hands-on experience with parallel computing and data analysis are included.