02-2-1085-2009
   

 

Экспериментальная проверка фундаментальных основ КХД
 

Руководитель темы:   

Гуськов А.В.

Заместитель:   

Жемчугов А.С.


Участвующие страны и международные организации:
Беларусь, Великобритания, Германия, Израиль, Италия, Китай, Польша, Португалия, Россия, США,  ЦЕРН, Чехия, Япония.

Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Квантовая хромодинамика является истинной теорией сильного взаимодействия. Однако, несмотря на её значительные успехи в описании взаимодействия кварков и глюонов в рамках пертурбативного подхода, вопрос о том, почему адроны и ядра именно такие, какими мы их видим, остаётся открытым. Описание на основе базовых принципов КХД фундаментальных свойств адронов, таких как их массы, спины, партонные распределения, формфакторы, спектры, и т. д. является одной из главных нерешённых проблем квантовой хромодинамики. Конфайнмент кварков и глюонов в адронах, а также рост бегущей константы сильного взаимодействия с уменьшением характерного масштаба энер- гии взаимодействия не позволяют непосредственно использовать для этого пертурбативный подход, хорошо себя зарекомендовавший при высоких энергиях. В настоящее время для количественного описания спектра адронов, их статических свойств и их взаимодействий при малых энергиях используются различного рода феноменологические модели. Определённые успехи достигнуты в вычислениях на решётках. Сравнение предсказаний моделей и теоретических вычислений для наблюдаемых величин с результатами измерений является важным тестом состоятельности и границ применимости используемых подходов. При этом, конечной целью исследований в данном направлении, как теоретических, так и экспериментальных, является получение описания спектров, структуры и свойств адронов из первых принципов КХД.

Проекты по теме:
  Наименование проекта Руководители проекта Шифр проекта  
1. BESIII Денисенко И.И.
Заместитель:
Жемчугов А.С.

02-2-1085-1-2007/2028  
2. NA66 / AMBER
Изучение фундаментальных свойств адронов
Гуськов А.В. 02-2-1085-2-2024/2026

 

Проекты:
  Наименование проекта Руководители проекта Статус 
Лаборатория    Ответственные от лаборатории
1. BESIII Денисенко И.И.
Заместитель:
Жемчугов А.С.

Реализация
ЛЯП Бакина О.В., Бойко И.Р., Гуськов А.В., Дедович Д.В., Егоров П.А., Нефедов Ю.А.
ЛТФ Бытьев В.В.
ЛИТ  Кореньков В.В., Ососков Г.А., Пелеванюк И.С.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Целями группы ОИЯИ в проекте BESIII являются исследование адронных спектров КХД и поиск экзотических состояний, изучение рождения и распадов состояний чармония, поиск экзотических состояний чармония и чармониеподобных структур и определение функций фрагментации c-кварка. Участие группы ОИЯИ в проекте заключается в анализе данных и развитии алгоритмов реконструкции событий в детекторе BESIII с использованием методов машинного обучения.

Ожидаемые результаты по завершении проекта:
Проект позволит получить новые знания о свойствах сильного взаимодействия на масштабе Q2~MJpsi2. В частности, будет получена информация о спектре экзотических лёгких и чармонийподобных состояний и их свойствах, а также о деталях инклюзивного рождения c-кварков.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
Анализ данных BESIII. Разработка программного обеспечения для офлайн обработки данных и инструментов анализа. Участие в наборе данных. 

 

2. NA66 / AMBER
Изучение фундаментальных свойств адронов
Гуськов А.В.
Реализация
ЛЯП  Абазов В.М., Алексеев Г.Д., Анфимов Н.В., Гонгадзе А., Гридин А.О.,  Денисенко И.И., Журавлёв Н.И., Ковязина Н.А., Мальцев А., Пискун А.А., Селюнин А.С., Самарцев А.Г., Серюбин С.С., Фролов В.Н.
ЛИТ Петросян А.Ш.
ЛФВЭ Аносов В.А., Гаврищук О.П., Гущерски Р., Земляничкина Е.В., Корзенев А.Ю., Кузнецов О.М., Пешехонов Д.В., Шунько А.А.

Краткая аннотация и научное обоснование:
AMBER (Apparatus for Meson and Baryon Experimental Research) -  новая экспериментальная установка с неподвижной мишенью на пучковой линии M2 ЦЕРН SPS. Установка предназначена для проведения множества измерений, направленных на решение фундаментальных вопросов квантовой хромодинамики, которые, как ожидается, приведут к значительному улучшению понимания КХД как современной теории сильных взаимодействий. Предлагаемые измерения охватывают физику в диапазоне от самых малых значений Q2,  как определение  зарядового радиуса протона при упругом мюон-протонном рассеянии, реакций со средними значениями Q2 для адронной спектроскопии, и з исследований адронной структуры с высоким Q2, используя жесткие процессы Дрелла-Яна, чармония и производства быстрых фотонов. Группа ОИЯИ отвечает за модернизацию и эксплуатацию адронного калориметра HCAL1 и системы идентификации мюонов под большим углом MW1 (Muon Wall 1). Она также участвует вместе с группой из Туринского университета в производстве и поддержке трековых детекторов Bulk Micromegas, которые заменят устаревшие проволочные камеры (MWPC) в SAS за магнитом SM2.

Ожидаемые результаты по завершению проекта:
Решение загадки протонного радиуса.

Новые знания о кварковой и глюонной структуре мезонов. 

Точное знание выхода антипротонов в р-р и р-He процессах, необходимое для поиска тёмной материи в астрофизических экспериментах.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
Участие в наборе данных для программы измерения протонного радиуса.

Участие в НИОКР для детекторов Micromegas.

Обработка данных по выходу антипротонов в p-He соударениях.

Подготовка к модернизации считывающей электроники для работы в безтриггерном режиме.

Модернизация мюонной системы MW1.

Активности темы:

  Наименование активности Руководитель Сроки реализации
Лаборатория   Ответственные от лаборатории Статус
1.  PANDA Алексеев Г.Д.

2024-2026

Техпроект
ЛЯП Абазов В.М., Верхеев А.Ю., Вертоградов Л.С., Ветроградова Ю.Л., Вольных В.П.,  Журавлев Н.И., Кутузов С.А., Пискун А.А., Прохоров И.К., Рождественский А.М., Самарцев А.Г., Скачкова А.Н.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Проект PANDA планирует проведение фундаментальных исследований по различным темам, связанным со свойствами слабого и сильного взаимодействия, экзотическими состояниями материи и структурой адронов. Для сбора всей необходимой информации из антипротон-протонных столкновений будет построен универсальный детектор, способный обеспечить точную реконструкцию траектории, измерение энергии и импульса, а также очень эффективную идентификацию заряженных частиц.

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Создание мюонной системы детектора PANDA.

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Подготовка к созданию мюонной системы детектора PANDA.

2. ARIeL
Теоретическая поддержка коллайдерных экспериментов
Калиновская Л.В.

2024-2026

Реализация
ЛЯП Бойко И.Р., Дыдышко Е.В., Ермольчик В.Л., Ермольчик Ю.В., Жемчугов А.С., Кампф А.А., Корниенко В.В., Нефедов Ю.А., Румянцев Л.А., Садыков Р.Р., Сапронов А.А.

ЛТФ Арбузов А.Б.,  Бондаренко С.Г., Бытьев В.В.

Краткая аннотация и научное обоснование:
В настоящее время на рассмотрении находятся 4 проекта электрон-позитронных коллайдеров: FCC, CEPC, ILC и CLIC. На них будут проведены измерения по уточнению параметров Стандартной модели, а также будут проводиться различные поиски эффектов, выходящих за её рамки. Для этого необходимы высокоточные теоретические предсказания для всех процессов СМ, которые будут изучаться на будущих коллайдерах. В рамках данного проекта планируется сделать современные теоретические предсказания для большинства важных наблюдаемых величин. Требуемая точность будет достигнута за счет учета радиационных поправок высокого порядка и поляризационных эффектов.

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Высокоточные теоретические предсказания для эффектов в Стандартной Модели и за её пределами.

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Прецизионные теоретические расчёты радиационных поправок для экспериментов на будущих коллайдерах CLIC, ILC, FCC-ee и CEPC.

 
 
Сотрудничество по теме:
Страна или международная организация Город Институт Статус Участники
Беларусь Минск НИИ ЯП БГУ Обмен визитами Макаренко В.В.
        Толкачева Д.Д.
      Совместные работы Макаренко В.В.
        Толкачева Д.Д.
Великобритания Глазго U of G Соглашение Зейц Б. + 1 чел.
Германия Бонн UniBonn Соглашение Кетцер Б. + 10 чел.
  Дармштадт GSI Соглашение Петерс К.
  Мюнхен TUM Соглашение Пауль С. + 7 чел.
  Фрайберг TUBAF Соглашение Фишер Х. + 3 чел.
Израиль Тель-Авив TAU Совместные работы Лихтенштадт Й.
Италия Тренто UniTn Соглашение Зуккон П. + 3 чел.
  Триест INFN Соглашение Мартин А. + 4 чел.
  Турин INFN Соглашение Панциери Д. + 3 чел.
Китай Пекин IHEP CAS Соглашение Ли Хай-Бо
Польша Варшава IEP WU Соглашение Баделек Б.
    WUT Соглашение Курята Р.
  Отвоцк (Сверк) NCBJ Соглашение Сандач А. + 1 чел.
Португалия Авейру UA Соглашение Азеведо К. + 1 чел.
  Лиссабон LIP Соглашение Квинтанс К. + 2 чел.
Россия Гатчина НИЦ КИ ПИЯФ Соглашение Дзюба А. + 5 чел.
  Новосибирск ИЯФ СО РАН Соглашение Ачасов М.Н.
  Протвино ИФВЭ Соглашение Донсков С. + 1 чел.
США Лос-Аламос LANL Соглашение Баудино И.
ЦЕРН Женева ЦЕРН Соглашение Маллот Г.
Чехия Прага CTU Соглашение Нови Й. +11 чел.
    CU Соглашение Матушек Я. + 5 чел.
Япония Ямагата Yamagata Univ. Соглашение Хирума Й.