超级计算机模拟打开核相互作用数值建模的门

时间：2021-09-20 13:25:05 来源：

图1：核磁（质子和中子）由夸克（彩色球体）组成，并具有称为旋转的方向（由上下箭头表示）。旋转轨道力是两个轨道核元之间的相互作用，导致将它们保持在一起的潜在阱（中心）。

Riken详细研究人员从原子核中的中子和质子之间的“旋转轨道”力的第一个超级计算机模拟，打开了用于核相互作用的数值建模的门。

质子和中子通过强大的核力量在原子的中心举行。可以延长可以描述仅仅两个这些解粒颗粒之间的相互作用的理论以预测更多异种颗粒的存在性和性质，但使用常规方法的这种系统的模拟是计算密集的，并且由于缺乏可用的计算而受到阻碍力量。

包括Keiko Murano和Tetsuo Hatsuda在内的一支研究人员，从Riken Nishina Center用于加速器的科学中心，现在已经开发了一种解决方法来解决管腔中粒子之间的相互作用的方法。

包括质子和中子的核聚核聚是由称为夸克和胶原的基本基本颗粒组成。包括每个核聚素的三种夸克通过称为强相互作用的力结合在一起，这只在少数颌面仪的距离上起到颗粒本身的距离上。一种完整的理论的发展，可以解释该力如何将核子保持在核中，这是核和粒子物理学中的长期问题。

强烈的相互作用受到称为量子色动力学（QCD）的物理框架的管辖。“现在使用QCD进行良好模拟单个核聚核分的性质，”Hatsuda解释说“，但核力 - 两个核聚核聚之间的相互作用 - 更难以模拟，因为核子是由夸克和胶合组成的复合物体。”

Murano，Hatsuda及其同事通过垂直空间和时间进入一个点的点的四维网格，一种称为格子QCD的方法。具有密切定位点的计算更准确，但需要更多的计算能力。该团队在16161632点的晶格上应用了这种概念，×每×个×空间位点仅与其邻居分开仅0.16颌骨。

关键挑战是描述系统的能量景观，即每个核聚素的能量或“电位”因其之间的距离和下一个核聚素而异。研究人员通过建模排斥的中枢和吸引力的旋转轨道力“，”核心中最基本和重要的相互作用之一“，解释，研究人员通过建模核仁 - 核子散射实验来重新创建核仁 - 核子散射实验的结果，”Hatsuda（图1）解释。它们的结果与理论计算和实验观察结果定得质量符合。

“我们现在正在扩大莱迪思量，使其更大约40倍，”Hatsuda说。“在科比的riken校园里的K电脑正在进行这项工作。”

出版物：K. Murano，等，“来自格子QCD的旋转轨道力，”物理信件B，2014年7月30日735，第19-24页; DOI：10.1016 / J.Physletb.2014.05.061

研究报告的PDF副本：来自格子QCD的旋转轨道力

图像：2014年Keiko Murano，Riken Nishina基于加速器的科学中心

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