Участвующие страны и международные организации:
Азербайджан, Армения, Беларусь, Болгария, Великобритания, Венгрия, Вьетнам, Германия, Грузия, Испания, Италия, Казахстан, Канада, Китай, Мексика, Монголия, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Республика Корея, Россия, Сербия, Словакия, США, Узбекистан, Украина, Финляндия, Франция, ЦЕРН, Чехия, Чили, Швейцария, Швеция, Япония, ICTP.


Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Построение теоретических моделей на основе концепций калибровочной симметрии, суперсимметрии, дуальности и интегрируемости, и их применение к описанию свойств и взаимодействий элементарных частиц.

Ожидаемые результаты по завершении этапов темы:

1. Развитие квантовополевого формализма калибровочных и суперсимметричных теорий. Построение и исследование моделей физики частиц вне рамок Стандартной модели. Теоретическое сопровождение экспериментов на Большом адронном коллайдере по поиску новой физики и изучению свойств бозона Хиггса.
   
   
2. Исследование свойств нейтрино и нейтринных осцилляций. Расчет радиационных и степенных поправок к процессам рождения частиц в рамках Стандартной модели и её расширений.
   
   
3. Исследование свойств адронов в рамках квантовой хромодинамики и феноменологических кварковых моделей. Изучение свойств тяжёлых кварков и экзотических адронов. Исследование прецизионных эффектов. Изучение спиновой структуры адронов с помощью обобщённых и зависящих от поперечного импульса партонных распределений и теоретическая поддержка программы NICA/SPD.
   
   
4. Исследование свойств плотной адронной материи и теоретическая поддержка программы NICA/MPD.
   
   
5. Теоретическая поддержка проводимых и планируемых экспериментов на установках ОИЯИ, ИФВЭ, ЦЕРН, GSI, JLab и других физических центров.
   
   

Ожидаемые результаты по этапам темы в текущем году:

1. Анализ угловых распределений редких распадов B-мезонов с целью изучения перспектив обнаружения следствий Новой физики в современных и будущих B-фабриках.
   
   Расчет и исследование структуры ренормгрупповых величин в высших порядках теории возмущений в рамках расширений Стандартной модели с дополнительными скалярным степенями свободы.
   
   Завершение вычисления виртуальных поправок к интегралам по полному фазовому объему в безмассовой КХД с двумя, тремя и четырьмя частицами в конечном состоянии.
   
   Вычисление двухточечных двухпетлевых фейнмановских диаграмм, содержащих эллиптические структуры, в виде эллиптических полилогарифмов.
   
   Вычисление двухпетлевых трехточечных функций Грина, имеющих обратную биномиальную структуру в разложении по обратной массе, в терминах полилогарифмов Гончарова.
   
   Вычисление трехпетлевых поправок к собственной энергии фотона и фермиона в рамках редуцированной квантовой электродинамики.
   
   Изучение критического поведения 3-мерной КЭД в первых трех порядках 1/N_f-разложения.
   
   Исследование преобразований Ландау-Халатникова-Фрадкина в рамках редуцированной квантовой электродинамики.
   
   Исследование полуаналитического подхода к партнонным распределениям, зависящим от поперечного импульса.
   
   
2. Завершение анализа роли радиационных поправок в порядке _s ² к правилам сумм КХД для амплитуд распределения (псевдо)скалярных и векторных (продольно и поперечно поляризованных) мезонов, и к переходному формфактору пиона F  .
   
   Исследование вкладов дополнительных осциляционных членов амплитуды рассеяния при различных энергиях в упругом протон-протонном и протон-антипротонном рассеянии.
   
   Решеточные исследования структуры адронов, в особенности спиновой структуры нуклонов и гиперонов.
   
   В рамках правил сумм на световом конусе, с точностью до поправок в КХД и с учетом вкладов всех твистов вычисление переходных формфакторов, связанных с пион-нуклонным процессом, в результате которого рождаются виртуальный фотон и другой нуклон и нуклонного гравитационного формфактора C(t).
   
   Oпределение поляризованных кварковых функции распределения и фрагментации в адронах с учетом поперечного импульса кварков (Boer-Mulders, Sivers, Collins), используя имеющиеся данные для разностных сечений и асимметрии в полуинклюзивном ГНР.
   
   Исследование Z(N) симметрии и термодинамических свойчтв метастабильных состоянмй, возникающих в соударениях тяжелых ионов и космологии ранней вселенной.
   
   Вычисление кварк-глюонных вкладов в эксклюзивный процесс Дрелла-Яна при различных подходах к комплексным фазам.
   
   
3. Разработка теоретических методов для вычисления трехпетлевых кварковых диаграмм, описывающих вклады с внутренним обменом W-бозоном в нелептонные двухчастичные распады барионов с одним и двумя чармами.
   
   Вычисление брэнчингов распадов, которые могут изучаться экспериментально, и сравнение вкладов от диаграмм-деревьев и диаграмм с внутренним обменом W-бозоном.
   
   Изучение экзотического мезона Y(4260) как четырехкваркового состояния, имеющего молекулярную структуру, и расчет ширин сильных распадов в данной схеме.
   
   Исследование свойств скалярных, аксиально-векторных и тензорных мезонов, доминантных радиационных переходов возбужденных чармониевых состояний и вычисления их ширин распадов в рамках кварковых моделей с аналитическим конфайнментом.
   
   Исследование свойств плотной адронной материи, вычисление спектра масс, констант распада и анализ динамики экзотических адронов и тяжелых глюболов.
   
   Анализ и теоретические исследования новых экспериментальных данных (на установках CERN, GSI, BES-III) по распадам тяжёлых барионов. Вычисление одно и двухпетлевых диаграмм собственной энергии для связанного дираковского электрона в задаче двух кулоновских центров в представлении Фарри, без разложения по энергии связи.
   
   Вычисление параметров сверхтонкого расщепления спектральных линий чисто ротационного перехода в молекулярном ионе HD+ в порядке Z ⁶. Это позволит, из сравнения с экспериментом, уточнить значения атомных масс протона и дейтрона, получить тест квантовой электродинамики в трехчастичном секторе на уровне относительной погрешности 10 ^-11, что на порядок превосходит точность предыдущих результатов.
   
   
4. Исследование фазовых переходов в кварковой материи при нулевой температуре и ненулевой изоспиновой плотности.
   
   Изучение явления разрыва струны в плотной кварковой материи в моделях, мотивированных квантовой хромодинамикой.
   
   Исследование фазового перехода конфайнмент/деконфайнмент в глюонной плазме во вращающейся системе. В частности, изучение влияния ненулевой угловой скорости на критическую температуру конфайнмент/деконфайнмент и свойства системы в режиме деконфайнмента.
   
   Изучение транспортных свойств кварк-глюонной плазмы при ненулевой плотности посредством аналитического продолжения результатов для транспортных коэффициентов, получаемых из численных расчетов КХД на решетке при мнимом химическом потенциале, в область вещественных значений химического потенциала.
   
   Изучение статистических и термодинамических свойств плотной адронной материи в рамках доменной модели вакуума КХД в различных режимах - адронной, смешанной и кварк-глюонной фазах.
   
   Исследование флуктуаций числа частиц, заряда и отношения числа заряженных и нейтральных частиц в пионно-богатом газе в большом каноническом и каноническом ансамблях с учетом эффектов конечного размера системы и взаимодействия между частицами. Полученные результаты будут применены к описанию ядерных систем, образующихся при в столкновениях тяжелых ионов при энергиях RHIC и LHC.
   
   Применение неэкстенсивных статистик к описанию столкновений релятивистских тяжелых ионов.
   
   Количественное сравнение различных релятивистских моделей среднего поля применительно к столкновениям тяжелых ионов в рамках модели PHSD с учетом среднеполевых потенциалов, действующие на фермионы и бозоны.
   
   Потоки частиц (в том числе направленный поток) и завихренность среды созданной с ядерных столкновениях при энергиях NICA будут исследованы в рамках трех-жидкостной гидродинамики. Также будут рассмотрены вопросы начальной термализации и образования легких фрагментов в столкновениях при энергиях NICA.
   
   Вывод общего уравнения состояния кварк-адронной материи, удовлетворяющего ограничениям решеточной КХД и астрофизики компактных звезд. Определение свойств уранения состояния адронной материи при низкой температуре и высокой барионной плотности из феноменологии компактных звезд, их слияния и взрыва сверхновых для исследования проблемы существования критической точки на фазовой диаграмме КХД.
   
   
5. Систематическое изучение низкоэнергетической динамики мезонов в распадах тау-лептонов в рамках эффективных моделей сильных взаимодействий.
   
   Разработка материалов для физических программ будущих экспериментов на коллайдерах, включая проекты Супер Чарм-Тау фабрики и FCCee.
   
   Разработка новых методик исследования поляризованных и неполяризованных структурных функций нуклонов и функций фрагментации и приложение их для анализа экспериментальных данных.
   
   Применение эффективных низкоэнергетических моделей КХД для описания уравнения состояния адронного вещества в компактных звездах.
   
   Теоретический анализ предстоящих экспериментальных данных по аномальному магнитному моменту мюона.
   
   Дальнейшее развитие Монте-Карловского нейтринного генератора GENIE, версия 3: включение суперскейлинговой модели SuSAM* для нейтрино-ядерных взаимодействий при промежуточных энергиях и расширенной модели резонансного нейтринорождения пионов на нуклонах и ядрах; детальный статистический анализ современных ускорительных данных по нейтрино-ядерным взаимодействиям для отладки генератора; написание пользовательского руководства.
   
   Развитие теории распространения нейтрино в неоднородных средах, включающей смешивание со стерильными нейтрино и учитывающей поглощение и преломление нейтрино. Развитие C++ кода для анализа данных Байкальского мегатонного нейтринного телескопа GVD.
   
   Дальнейшая работа в рамках международной коллаборации NOvA. Анализ данных с ближнего нейтринного детектора с использованием так называемой "ОИЯИ модели" для нейтрино-ядерных взаимодействий. Включение новейших модификаций пакета GENIE в программную поддержку NOvA.