K-компьютер предсказал существование экзотической частицы «ди-Омега»

[smaster67]

Guests are not allowed to view images in posts, please You are not allowed to view links. Register or Login or You are not allowed to view links. Register or Login

Основываясь на сложных симуляциях квантовой хромодинамики, выполненных с использованием компьютера K, одного из мощнейших в мире, ученые HAL QCD Collaboration предсказали существование новый тип «дибариона» — частицы, содержащей шесть кварков вместо трех. Изучение таких элементов помогает ученым понять взаимодействие элементарных частиц в экстремальных условиях, таких как недра нейтронных звезд или первые моменты Вселенной после Большого Взрыва.



Частицы, известные как барионы — собственно протоны и нейтроны, — состоят из трех кварков, тесно связанных друг с другом, причем их заряд зависит от «цвета» кварков. Дибарион — это по сути система с двумя барионами. В природе существует один известный дибарион — дейтрон, дейтериевое ядро (тяжелый водород) с протоном и нейтроном, которые очень слабо связаны. Ученые давно задаются вопросом, существуют ли другие дибарионы, однако пока не находили таковых.

В работе, опубликованной в Physical Review Letters, группа ученых использовала мощные теоретические и вычислительные инструменты для прогнозирования существования «самого странного» дибариона, состоящего из двух «Омега-барионов», каждый из которых содержит три странных кварка. Они назвали его «ди-Омега». Также было предложено искать эти странные частицы в экспериментах со столкновениями тяжелых ионов, запланированных в Европе и Японии.

Прогноз удалось сделать благодаря случайно комбинации трех элементов: улучшенных методов расчета КХД, улучшенных алгоритмов моделирования и более мощных суперкомпьютеров.

Первым существенным элементом стала новая теоретическая база под названием «зависящий от времени метод ХАЛ-КХД»: она позволяет ученым определить силу, действующую между барионами, по большому объему числовых данных, собранных с использованием компьютера К.

Второй элемент — это новый вычислительный метод, унифицированный алгоритм сжатия, который позволяет эффективнее рассчитывать систему с большим количеством кварков.

Третий элемент — появление мощных суперкомпьютеров. Компьютер К позволяет производить быстрые расчеты по большому числу переменных. Но и ему потребовалось почти три года, чтобы подвести ученых к выводу о существовании «ди-Омеги».
You are not allowed to view links. Register or Login