研究QCD非微扰、长程物理的重要理论方法,全场

日期:2019-10-17编辑作者:政治头条

由华中师范大学物理科学与技术学院主办的第37届“格点场论”国际会议(Lattice 2019)在武汉圆满举办。大会为期一周,来自全球二十多个家国家和地区的350多名研究人员,其中来自海外高校和研究机构的研究人员有280多人,齐聚武汉,以大会报告、专题分会报告及墙报等形式,围绕算法与超级计算机、超出量子色动力学、手征对称性、强子谱、强子结构、有限温度有限密度下的QCD、标准模型参数与重整化、理论发展、真空结构与禁闭、弱衰变与矩阵元等议题,交流探讨近期格点场论领域中的重大成果和进展。

应我校邀请,6月25日,中国科学院高能物理研究所研究员、博士生导师马维兴教授到我校作了题为“基本粒子和他们的相互作用”的学术报告。

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当天下午,校党委副书记、副校长虞继敏,科研处处长陈利鲜以及物信系全体师生,早早来到4209多媒体教室等候马维兴教授的到来,下午3点钟,马维兴教授来到多媒体教室,全场立即响起热烈的掌声。在报告中,马维兴教授详细阐述了基本粒子的组成和分类,组成物质的夸克、轻子、规范玻色子、系格斯粒子等方面的内容。全场老师和同学都聚精会神地听马教授的报告。最后,马教授详细回答了在场老师、同学提出的相关问题。

澳门太阳娱乐官方网站,国际格点场论会议为格点场论领域内最高级别会议,与国际“夸克物质会议”(Quark Matter)在重离子碰撞物理领域内和国际“高能物理会议”在高能物理物理领域内的地位一致。会议主要讨论内容为格点量子力学色动力学方面的研究,属于高能物理、粒子物理与核物理领域,同时该方向的研究与超级计算的应用密切相关。

马维兴教授一直从事原子核物理、粒子物理和相对论重离子物理的理论研究工作。与美国、法国、澳大利亚、德国、西班牙和日本等国家有长期的合作关系。曾应邀多次长期地在国外工作。参加国际学术会议,并做专题学术报告。是中美科技合作(IHEP-CMU)的中方负责人。目前研究领域是:量子色动力学(QCD)和QCD的真空性质,强子的夸克、胶子结构和强相互作用过程,手征非微扰理论和非微扰QCD,粒子与反粒子的相互作用及寻找新粒子和新物理,Glueball,和Odderon物理的研究。

国际格点场论会议每年在不同的大洲举行, 迄今已举办了36届。第37届世界格点场论年会将由华中师范大学主办,这是格点年会第二次在中国举行,第一次是10年前在北京由北京大学主办。本次会议议题包括:1)算法与超级计算机 ;2)超出QCD的应用;3)手征对称性;4)强子谱;5)强子结构;6)有限温度有限密度下的QCD;7)标准模型参数与重整化;8)理论发展;9)真空结构与禁闭;10)弱衰变与矩阵元。

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目前人们认为物质最小的组成单元是夸克和胶子。然而自然界中并没有发现自由的夸克和胶子。描述夸克和胶子强相互作用的理论是量子色动力学(Quantum Chromo Dynamics, QCD)。QCD表明强相互作用具有渐进自由和色禁闭的性质。因此在真空状态下,夸克和胶子不能被分离开在较大的范围内自由运动,一直被束缚在强子袋中即夸克禁闭。研究真空下的夸克紧闭及在极端高温高密下的夸克退紧闭涉及到量子色动力学非微扰的物理,属于国际高能物理前沿基础科学领域,它和早期宇宙学、天体物理都有着密切的联系,也是一个人们广泛关心的问题。

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格点量子色动力学是诺贝尔奖得主K. G. Wilson在上世纪七十年代提出的解决夸克禁闭难题,研究QCD非微扰、长程物理的重要理论方法。它是从第一性原理,也就是从头开始计算,不需要任何参数,只需要一些基本的物理常量,就可以得到体系性质的原理而出发的方法。此方法是将时空离散化,基于费曼路径积分,系统地包含了强相互作用所有微扰及非微扰性质,并利用了蒙特卡罗数值模拟手段。格点量子色动力学研究需要大量的计算资源, 涉及到高性能计算的各个方面,同时格点量子色动力学研究的需求也促进了现代超级计算机的发展,例如美国IBM公司深蓝系列超级计算机最早的原型便是专门为格点量子色动力学研究而设计的高性能计算机 QCDOC。 随着超级计算机的发展,从第一性原理出发的格点QCD数值计算方法在国际上越来越广泛地被应用来研究QCD 禁闭及其相结构等长程、非微扰物理。同时随着国内E级超算的蓬勃发展,开展这方面的研究也有助于我们提升运用超级计算机、处理大数据的能力。

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第36届国际格点场论大会在美国密西根洲举办,讨论了量子计算、强子谱、核子结构、强相互作用物质相图等重要课题,极大地推动了相关的研究发展。成功申办第37届大会,是我国格点场论研究在该领域得到国际认可的标志。大会的举办将对于我国格点场论研究的进一步发展、促进广泛的国际合作交流,以及在超级计算机上的应用,都具有重大意义。届时,将有来自数十个国家和地区,350多位的格点场论领域顶级专家齐聚武汉,以大会报告、分组专题讨论的形式,交流探讨近期格点场论领域中的重大成果和进展。

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