Vetenskapsrådet fattade den 1 juni 2023 beslut om medel för internationell postdok inom naturvetenskap och teknikvetenskap. Institutionen för fysik och astronomi tilldelades 3 450 000 SEK för perioden 2023-2026 för ett projekt.
Läs mer om Internationell postdok inom naturvetenskap och teknikvetenskap 2023
Projekttitel: Nytt tillvägagångssätt till beräkningen av avgörande multi-jet-bakgrund i högenergiforskning
Huvudsökande: Timea Vitos, avdelningen för högenergifysik
Beviljade medel: 3 450 000 SEK för perioden 2023-2026
Det vetenskapliga samfundet har idag en väletablerad teori för beskrivningen av fundamentala partiklar och deras växelverkan: standardmodellen. Flertalet fenomen (exempelvis mörk materia) kräver dock en helt ny, eller en modifierad teori för att fullständigt kunna beskriva naturens fundamentala fenomen. På högenergifaciliteter, såsom LHC i CERN, kan forskare framställa många exotiska partiklar som finns beskrivna i standardmodellen, men som kräver väldigt höga energinivåer för att skapas. På sådana faciliteter hoppas man kunna finna nya partiklar utöver de som finns beskrivna i modellen. Men för att kunna upptäcka det nya krävs det att man noga kan förutspå vad vi förväntar oss utifrån standardmodellen, vilket kallas för bakgrundsprocesser. En av de viktigaste bakgrundsprocesserna på LHC är multi-jet processer, vilket är bildandet av många starkt växelverkande partiklar, som dyker upp i många olika experimentella undersökningar eftersom det är sådana partiklar som bildar protonerna som kolliderar i LHC. De teoretiska beräkningarna av dessa händelser kräver i dagsläget väldigt mycket datorkraft och tid. I detta forskningsförslag föreslår jag en metod för att förbättra datorverktyg inom högenergifysik. Förslaget bygger på en trunkering av en summa som leder till väsentlig förbättring av effektiviteten av beräkningen av sådana processer med många resulterande partiklar. I forskningsprojektet ingår i första hand att göra denna implementering och verifiera dess noggrannhet, och i uppföljande projekt utvidga detta till ännu högre precision, vilket blir mer betydande ju fler partiklar vi betraktar i utgångsstadiet. Projektets resultat förväntas vara en ny version av ett datorverktyg som kommer vara till väsentlig nytta för samtliga experiment vid LHC för precis beräkning av bakgrund till flertalet olika processer. Detta leder i längden till att kunna upptäcka och förstå fenomen som vi idag inte kan beskriva med våra modeller, som exempelvis existensen av mörk materia.
