Fizički odsjek

Projekt HRZZ: 7460 (IP- 2016-06)

PRECIOUS: Precizni izračuni fizikalnih veličina u supersimetričnim modelima fizike čestica

Trajanje projekta: 31.3.2017. - 30.3.2021.

Voditelj projekta: Amon Ilakovac

Sažetak

Eksperimenti s neutrinskim oscilacijama nedvosmisleno su pokazali nepotpunost standardnog modela, međutim oni sami za sebe ne mogu odrediti skalu nove fizike. Za to su potrebni drugi eksperimenti vezani za nezavisne observable koje su ili visoko-energetske ili pak zabranjene odnosno jako potisnute unutar Standardnog modela.

Cilj PRECIOUS projekta je bolje razumijevanje zabranjenih i jako potisnutih procesa u Standardnom modelu. Da bismo ostvarili te ciljeve napravit ćemo detaljnu analizu renormalizacijskih grupnih jednadžbi (RGE) i amplituda spomenutih procesa u višem redu računa smetnje u raznim modelima, uključivši sve simetrije razmatranih modela.

U planu je i automatizacija nalaženja RGE i amplituda. S tim alatom proučavali bismo precizne observable kao što su leptonski dipolni momenti, te zabranjene varijable kao što su neutrinske oscilacije i procesi koji ne čuvaju leptonski broj. Kao rezultat očekujemo dublje razumjevanje spomenutih observabli, te postavljanje novih granica na parametarski prostor dopuštenih parametara nove fizike.

2. Bélusca-Maïto, Hermès; Ilakovac, Amon; Mađor- Božinović, Marija; Stöckinger, Dominik

Bonneau Identities // Proceedings, 19th Hellenic School and Workshops on Elementary Particle Physics and Gravity (CORFU2019), CORFU2019 (2020), 089, 22 doi:10.22323/1.376.0089 (međunarodna recenzija, članak, znanstveni)

Članovi projektnog tima

• Hermés René Bélusca Maïto

• Amon Ilakovac (PI)

• Dominik Stöckinger

Doktorand

• Marija Mađor-Božinović

Popis radova (CROSBI - Hrvatska znanstvena bibliografija)

1. Bélusca-Maïto, Hermès; Ilakovac, Amon; Mađor- Božinović, Marija; Stöckinger, Dominik

Treatment of \gamma_5 in Dimensionally-Regularized Chiral Yang-Mills Theory with Scalar Fields // Proceedings, 19th Hellenic School and Workshops on Elementary Particle Physics and Gravity (CORFU2019), CORFU2019, 090 (2020), 090, 18 doi:10.22323/1.376.0090 (međunarodna recenzija, članak, znanstveni)

2. Bélusca-Maïto, Hermès; Ilakovac, Amon; Mađor- Božinović, Marija; Stöckinger, Dominik

Bonneau Identities // Proceedings, 19th Hellenic School and Workshops on Elementary Particle Physics and Gravity (CORFU2019), CORFU2019 (2020), 089, 22 doi:10.22323/1.376.0089 (međunarodna recenzija, članak, znanstveni)

3. Bélusca-Maïto, Hermès; Ilakovac, Amon; Mađor- Božinović, Marija; Stöckinger, Dominik

Dimensional regularization and Breitenlohner- Maison/’t Hooft-Veltman scheme for γ5 applied to chiral YM theories: full one-loop counterterm and RGE structure // Journal of High Energy Physics, 2020 (2020), 8; 24, 71 doi:10.1007/jhep08(2020)024 (međunarodna recenzija, članak, znanstveni)

Radovi poslani na objavljivanje

1. Hermès Bélusca-Maïto, Amon Ilakovac, Paul Kühler, Marija Mađor-Božinović, Dominik Stöckinger

Two-loop application of the Breitenlohner-Maison/'t Hooft-Veltman scheme with non-anticommuting γ5: Full renormalization and symmetry-restoring counterterms in an abelian chiral gauge theory,  arXiv:2109.11042

Abstract: We apply the BMHV scheme for non-anticommuting γ5 to an abelian chiral gauge theory at the two-loop level. As our main result, we determine the full structure of symmetry-restoring counterterms up to the two-loop level. These counterterms turn out to have the same structure as at the one-loop level and a simple interpretation in terms of restoration of well-known Ward identities. In addition, we show that the ultraviolet divergences cannot be canceled completely by counterterms generated by field and parameter renormalization, and we determine needed UV divergent evanescent counterterms. The paper establishes the two-loop methodology based on the quantum action principle and direct computations of Slavnov-Taylor identity breakings. The same method will be applicable to nonabelian gauge theories.

Diseminacija:

1. Amon Ilakovac, pozvano predavanje, Lepton-flavour violation - with connection to renormalization group equations, Dresden 10.7.2017, https://tu-dresden.de/mn/physik/iktp/das-institut/termine/termine/a-ilakovac-marija-and-jiangyang-title-tba?set_language=en,   Talk_AI_10.7.2017_T10.pdf .

2. Marija Mađor Božinović, pozvano predavanje, RGEs -- and what are our questions regarding algebraic renormalization, Dresden 10.7.2017, https://tu-dresden.de/mn/physik/iktp/das-institut/termine/termine/a-ilakovac-marija-and-jiangyang-title-tba?set_language=en, Talk_MMB_10.7.2017_T10.pdf .

3. Hermès Bélusca-Maïto, pozvano predavanje, Workshop on Multi-Higgs models 4-7.9.2018, Lisbon-Porgual, http://cftp.tecnico.ulisboa.pt/~2hdmwork/Slides

4. Marija Mađor-Božinović, izlaganje na konferenciji, Precision Era in High Energy Physics, workshop, Portorož-Slovenija 16.04.2019 - 19.04.2019,  Renormalization of Dimensionally Regularized Chiral Yang-Mills theory in Breitenlohner-Maison scheme.

5. Hermès Bélusca-Maïto, izlaganje na konferenciji,  Precision Era in High Energy Physics, workshop, Portorož-Slovenija 16.04.2019 - 19.04.2019,  Treatment of γ5 in Dimensionally-Regularized Chiral Yang-Mills Theory with Scalar Fields.

6. Hermès Bélusca-Maïto, pozvano predavanje, Workshop on Connecting Insights in Fundamental Physics: Standard Model and Beyond, Corfu 31.08.2019 - 11.09.2019, Treatment of γ5 in Dimensionally-Regularized Chiral Yang-Mills Theory with Scalar Fields

7. Amon Ilakovac,  pozvano predavanje, Workshop on Connecting Insights in Fundamental Physics: Standard Model and Beyond, Corfu 31.08.2019 - 11.09.2019, Bonneau Identities.

8. Amon Ilakovac, pozvano predavanje, Radni sastanak, Dresden, Institute of Nuclear and Particle Physics-TU Dresden, 14.05.2019 - 17.05.2019, Bonneau Identities.

9. Marija Mađor Božinović, izlaganje na konferenciji ACHT 2021,  21.04.2021 - 23.04.2021, Chiral U(1) model and restauration of symmetry at the 2-loop level

10. Hermès Bélusca-Maïto, izlaganje na konferenciji ACHT 2021, 21.04.2021 - 23.04.2021, BRST-restoring 1-loop Counterterms for the Standard Model in Dimensional Regularization and Renormalization

11. Hermès Bélusca-Maïto, izlaganje na konferenciji PARTICLEFACE 2021, Zagreb 14.07.2021 - 16.07.2021, Chiral Theories in DimReg & Breitenlohner-Maison / 't Hooft-Veltman scheme: Application to χQED at 2 loops.

Glavna postignuća projekta:

1. Dimenzionalna renormalizacija korištena je aksiomatski ispravno koristeći Breitenlohner-Maison/'t Hooft-Veltmanu (BMHV) shemu za γ5 i dimenzionalnu regularizaciju.

2. Postavljena je metoda za BMHV dimenzionalnu renormalizaciju za opći model s jednim skalarnim, fermionskim i vektorskim poljem na razini jedne petlje. Renormalizacija nije samo multiplikativna već i aditivna. Izračunati su svi singularni i konačni kontračlanovi kontračlanovi uporabom Bonneauovih identiteta ii time je restaurirana BRST simetrija.  Nađene su renormalizacijske grupne jednadžbe uporabom renormalijskim principom kvantne akcije i uporabom druge vrste Bonneauovih identiteta. Time je otvoren put k odgovarajućim dvopetljenim računima.

3. Postavljena je metoda za BMHV dimenzionalnu renormalizaciju za kiralni U(1) model s jednim fermionskim i vektorskim poljem. Nađeni su svi singularni i konačni kontračlanovi na razini dvije petlje. Restaurirana je BRST simetrija. Potvrđeno je da vrijedi i Wardov identitet za dotični model. Time je otvoren put k nalaženju renormalizacijskih grupnih jednadžbi za kiralni U(1) model i poslavljen je formalizam koji se može koristiti i u kompliciranijim ne-Abelovim modelima.

4. U BMHV shemi renormaliziran je i Standardni model na razini jedne petlje. Dotična renormalizacija je još u fazi ispitivanja.

5. Nađene su dvopetljene renormalizacijske grupne jednadžbe za kiralni U(1) model. Pokazano je nisu identički jednake onima u pristupu s naivnom shemom za γ5, već da imaju mala odstupanja za anomalne dimenzije. Očekuju se isti efekti i za složenije modele koji imaju primjene u fenomenologiji.

Gornji koraci otvaraju put k renormalizaciji i nalazenju renormalizacijskih grupnih jednadžbi u složenijim modelima i to otvara put k fenomenološkoj primjeni na sa aksiomatski ispravnim pristupom γ5 matrici, dimezionalnoj regularizaciji i renormalizaciji.

Aktivnosti

Članovi grupe sastaju se tjedno četvrtkom u 14 sati i izlažu što su napravili tijekom tjedna.

Zahvala

Ovaj rad je financirala Hrvatska zaklada za znanost projektom br. 7460 (IP- 2016-06)

Razne informacije

PMF-ov broj kartice 252751

CROSBI šifra projekta HRZZ-IP-2016-06-7460