Applications

Jednym z kluczowych celów fizyki wysokich energii na nadchodzące lata jest znaczący postęp w zrozumieniu trójwymiarowej struktury nukleonu. Z doświadczalnego punktu widzenia, realizacji tego celu służą obecnie prowadzone eksperymenty np. w Jefferson Laboratory i w CERN (kolaboracja COMPASS), a także w szczególności eksperymenty planowane w obecnie budowanym Zderzaczu Elektronowo-Jonowym (Electron-Ion Collider, EIC) w Brookhaven National Laboratory. Oprócz danych doświadczalnych, konieczny jest również wiarygodny opis teoretyczny. Jednym z kluczowych sposobów na jego uzyskanie jest wykorzystanie nieperturbacyjnego sformułowania chromodynamiki kwantowej (QCD) na sieci. W ramach wielkoskalowych numerycznych symulacji można obliczyć odpowiednie elementy macierzowe, z których wyznaczyć da się uogólnione funkcje rozkładu (generalized parton distributions, GPDs). Nasza kolaboracja jest pionierem tego typu obliczeń praktycznie od momentu sformułowania odpowiedniej metodologii, do której wnieśliśmy kluczowy wkład w kontekście GPDs poprzez wprowadzenie efektywnych obliczeniowo tzw. asymetrycznych układów odniesienia. W nadchodzącym czasie chcielibyśmy kontynuować te obliczenia dla wyznaczenia kolejnych rodzajów GPDs dla nukleonu oraz dla kwantyfikacji pojawiających się w obliczeniach numerycznych efektów systematycznych, związanych np. ze skończoną stałą sieci, skończoną objętością lub masą symulowanych kwarków. Ostatecznie, w perspektywie kilku najbliższych lat, pozwoli to na uzyskanie bogactwa informacji teoretycznych dotyczących trójwymiarowej struktury nukleonu, dających konkretne przewidywania eksperymentalne np. dla EIC.