L’attività di ricerca del gruppo LQCD123 di Tor Vergata riguarda lo studio delle interazioni forti in regime non perturbativo e dei loro effetti in alcuni processi di massima rilevanza per la fenomenologia del Modello Standard (SM) di Fisica delle Particelle. Le simulazioni Monte Carlo della teoria di base (QCD, recentemente includendo anche le correzioni QED all’ordine principale nello sviluppo perturbativo) abilmente regolate su reticoli spaziotemporali di volume sufficientemente grande consentono uno studio rigoroso e sistematicamente migliorabile degli osservabili non perturbativi di interesse, ad es. masse e le larghezze degli adroni più leggeri così come gli elementi di matrice dell’Hamiltoniana elettrodebole efficace (nel modello standard e oltre) tra gli stati degli adroni. Oltre a fornire un test di primo principio della QCD come corretta teoria delle interazioni forti, questi calcoli consentono l’estrazione dei parametri liberi del MS e delle sue possibili estensioni dai dati sperimentali con una precisione controllata a livello di poche percentuali o superiore, che è la precisione richiesta per rilevare eventuali segnali della Nuova Fisica.
Queste simulazioni sono fondamentali per l’interpretazione di processi come decadimenti, oscillazioni mesone-antimesone e polarizzazione del vuoto, e contribuiscono in modo cruciale alla ricerca di nuova fisica sulla frontiera della precisione. Un esempio recente è il calcolo da principi primi dei contributi adronici al g-2 del muone, che ha visto un importante contributo della comunità di QCD su reticolo.
Senza predizioni teoriche affidabili da principi primi, molti risultati sperimentali in fisica delle particelle — inclusi quelli dedicati alla ricerca diretta di nuova fisica — non sarebbero interpretabili. Il lavoro del gruppo di ricerca mira a colmare questo divario, fornendo predizioni precise e sistematicamente migliorabili.
Riferimenti:
N. Tantalo
G.M. de Divitiis
R. Frezzotti
G.C. Rossi
A.Vladikas
P. Dimopoulos