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格点qcd中有限体积下形状因子的内插计算

原子核物理评论 2021年第2期38卷 136-146页

作者：张文昊北京大学物理学院北京100871

在格点qcd的框架下,讨论了计算强子的形状因子的过程中,有限体积效应对所得结果的影响,并且给出了计算连续动量空间上形状因子数值的内插算法。本文以π介子的形状因子为例,介绍了从格点qcd中得到的三点关联函数出发计算π介子的形状因... 详细信息

在格点qcd的框架下,讨论了计算强子的形状因子的过程中,有限体积效应对所得结果的影响,并且给出了计算连续动量空间上形状因子数值的内插算法。本文以π介子的形状因子为例,介绍了从格点qcd中得到的三点关联函数出发计算π介子的形状因子的方法,并说明有限体积效应使得计算结果只能在分立动量上给出。本文探讨了一种保持旋转对称性的内插算法和一种对于傅立叶变换进行连续化的内插算法,基于分立的形状因子取值给出了连续动量空间上的形状因子,并且提供了模型模拟的结果与真实格点系统上的数值结果。本文提出的内插算法及数值模拟的结论不依赖于特定的格点系综,具有一定程度的普适性,能够推广到对于其他格点系统的有限体积效应的处理,同时为格点系统尺度的选取提供了有价值的参考。

关键词：格点qcd 形状因子内插法有限体积效应

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格点qcd 组态产生研究

原子核物理评论 2021年第2期38卷 129-135页

作者：李哲刘柳明华南师范大学量子物质研究院广州510006 中国科学院近代物理研究所兰州730000

组态是格点qcd计算的基础,本文利用开源软件Chroma产生了一组格点qcd组态,格距为0.105 fm,体积为32^(3)×64,π介子质量为220 MeV,格点上的夸克作用量采用Wilson clover作用量。这组组态可用于格点qcd中研究核子结构和强子谱等物理问题。

关键词：格点qcd 强相互作用 chroma 格点qcd组态 π介子

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格点qcd数据的虚部分布与信号改进

物理学报 2023年

作者：洪浩艺高美琪桂龙成华俊梁剑史君邹锦涛华南师范大学原子亚原子结构与量子调控教育部重点实验室华南师范大学量子物质研究院广东省核物质科学与技术重点实验室华南师范大学南方核科学计算中心粤港量子物质联合实验室湖南师范大学物理与电子科学学院

本文通过分析淬火近似下高统计量格点两点关联函数实部与虚部对规范场采样的分布，给出了一种可能的实、虚部分布间的定量关系，并通过计算实部与虚部的非平庸统计相关性对该关系加以验证。利用该实、虚部的统计相关性，格点关联函数的... 详细信息

本文通过分析淬火近似下高统计量格点两点关联函数实部与虚部对规范场采样的分布，给出了一种可能的实、虚部分布间的定量关系，并通过计算实部与虚部的非平庸统计相关性对该关系加以验证。利用该实、虚部的统计相关性，格点关联函数的方差可以得到约40%的改进。这些结果为进一步理解格点计算中统计误差的物理来源以及发展信号改进方案提供了全新的思路。

关键词：格点qcd 样本分布分布叠加信噪比

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2+1维格点qcd真空波函数的计算

高能物理与核物理 2001年第7期25卷 617-620页

作者：李洁明江俊勤中山大学物理系广州510275 广东教育学院物理系

用改进的格点哈密顿量和截断本征方程法计算 2 + 1维qcd真空波函数。

关键词：格点qcd 改进哈密顿量真空波函数截面本征方程规范场

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格点qcd下赝标量胶球的研究

格点QCD下赝标量胶球的研究

作者：董佳美湖南师范大学

学位级别：硕士

本论文在淬火近似的格点qcd理论框架下,研究了J/ψ辐射衰变到赝标量胶球的产率。胶球是实验寻找的重要目标,对胶球的寻找及研究,一方面是对qcd的直接检验,另一方面它与qcd非微扰的性质息息相关,也是理解qcd非微扰性质的重要实例。在J/... 详细信息

本论文在淬火近似的格点qcd理论框架下,研究了J/ψ辐射衰变到赝标量胶球的产率。胶球是实验寻找的重要目标,对胶球的寻找及研究,一方面是对qcd的直接检验,另一方面它与qcd非微扰的性质息息相关,也是理解qcd非微扰性质的重要实例。在J/ψ的辐射衰变过程中,正反夸克湮灭会产生大量的胶子,是寻找胶球以及研究胶球的理想场所。格点qcd是基于qcd理论的第一性原理计算方法。它是从qcd的路径积分形式出发,通过Wick转动到欧氏时空,通过蒙特卡罗方法来计算的非微扰方法。格点qcd理论在研究胶球的相关性质方面取得了许多重要进展,其预言了赝标量胶球的质量约为2.4-2.6Ge V。进一步研究J/ψ辐射衰变到赝标量胶球的过程,将提供了解和寻找赝标量胶球的重要信息。在本次工作中我们在三组各向异性的格点上进行模拟计算,格点间距从0.222(2)fm到0.110(1)fm,以控制有限格距误差。为了了解整个过程计算的一些不确定性,我们首先计算了J/ψ→γηc,通过计算相关的三点关联函数及两点关联函数,利用多极分解公式,我们得到该过程的形状因子?V(0)=1.933(41),给出分宽度Γ(J/ψ→γηc)=2.47(11)ke V。这些结果与以往格点研究的结果一致。对于赝标量胶球G0,我们得到J/ψ→γG0在连续外推下的形状因子?V(0)=0.0246(43),相应的赝标量胶球的产率为2.31(90)×10,该产率比传统的轻qˉq态小很多。这表明在赝标量道,J/ψ辐射衰变到赝标量胶球并没有明显的增强。即使考虑扣除相空间的影响,J/ψ耦合到η和赝标量胶球都明显小于其他赝标量介子,我们认为这里UA(1)反常起了主要作用。

关键词：胶球 J/ψ辐射衰变格点qcd

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用格点qcd研究胶子凝聚的一种新方法

四川大学学报（自然科学版） 2004年第3期41卷 594-597页

作者：汪自庆吕晓夫四川大学物理系成都610064

作者用格点qcd研究了胶子凝聚,提出了一种研究胶子凝聚的新方法———用重叠算子的低位模对真空进行探测、滤波之后,计算胶子凝聚值,其所得结果在唯像值范围内.

关键词：格点qcd 胶子凝聚重叠算子的低位模

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ARM处理器上的格点qcd计算与优化

计算机科学 2023年第6期50卷 52-57页

作者：孙玮毕玉江程耀东中国科学院高能物理研究所北京100049 四川天府新区宇宙线研究中心成都610213 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049

格点量子色动力学(格点qcd)是高能物理领域中需要大规模并行计算的最主要应用之一,相关研究通常需要消耗大量计算资源,核心是求解大规模稀疏线性方程组。文中基于国产鲲鹏920 ARM处理器,研究了格点qcd的计算热点Dslash,并将其扩展到64... 详细信息

格点量子色动力学(格点qcd)是高能物理领域中需要大规模并行计算的最主要应用之一,相关研究通常需要消耗大量计算资源,核心是求解大规模稀疏线性方程组。文中基于国产鲲鹏920 ARM处理器,研究了格点qcd的计算热点Dslash,并将其扩展到64个节点(6 144核),展示了格点qcd计算的线性扩展性。基于roofline性能分析模型,发现格点qcd是典型的内存限制应用,并通过将Dslash中的3×3复幺正矩阵根据对称性压缩,将其性能提升约22%。对于大规模稀疏线性方程的求解,在ARM处理器上探索了常用的Krylov子空间迭代算法BiCGStab,以及近年来发展起来的前沿的multigrid算法,发现即使考虑预处理时间,在实际物理计算中使用multigrid算法相比BiCGStab依然有几倍至一个数量级的加速。此外,还考虑了鲲鹏920处理器上的NEON向量化指令,发现将其用于multigrid计算时可以带来约20%的加速。因此,在ARM处理器上使用multigrid算法能极大地加速实际的物理研究。

关键词：格点qcd ARM架构多重网格算法鲲鹏920 NEON向量化

遗传算法、Bootstrap方法、Metropolis-Hastings算法在格点qcd数值拟合中的应用

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遗传算法、Bootstrap方法、Metropolis-Hastings算法在格点QCD数...

作者：王灿郑州大学

学位级别：硕士

本文引入人工智能领域的遗传算法,对遗传算法应用于格点量子色动力学数据拟合的可行性进行了探索。采用bootstrap的方法进行标准差估计,改进了遗传算法不能给出误差范围的不足。提出最大密度68%误差估计方法,从概率密度的新视角看待68%... 详细信息

本文引入人工智能领域的遗传算法,对遗传算法应用于格点量子色动力学数据拟合的可行性进行了探索。采用bootstrap的方法进行标准差估计,改进了遗传算法不能给出误差范围的不足。提出最大密度68%误差估计方法,从概率密度的新视角看待68%的误差估计方法。提出外来物种入侵策略提高了并行遗传算法的计算效率。利用遗传算法对Metropolis–Hastings算法进行预处理,缩短了Metropolis–Hastings算法的预热过程。对人工模拟数据和实际数据进行拟合,并与格点量子色动力学领域通用拟合软件QMBF进行对比,验证了以上方法与思想。提出了适应度的延时计算可以提高遗传算法的并行规模,减少算法运行时间。提出了深度学习方法改进外来物种入侵策略的效率。

关键词：遗传算法 Bootstrap方法 Metropolis–Hastings算法格点qcd 外来物种入侵策略

非零磁场下狄拉克本征值谱图的格点qcd研究

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非零磁场下狄拉克本征值谱图的格点QCD研究

作者：李韶荣华中师范大学

学位级别：硕士

重离子碰撞、早期宇宙和磁星中可能出现强磁场,外部磁场中强相互作用物质的特性使人们产生了极大的兴趣。与此同时,手征凝聚是量子色动力学理论中非常重要的一个物理量,往往使用随机噪声估计法来计算,为了探究微观本质,出现了通过本征... 详细信息

重离子碰撞、早期宇宙和磁星中可能出现强磁场,外部磁场中强相互作用物质的特性使人们产生了极大的兴趣。与此同时,手征凝聚是量子色动力学理论中非常重要的一个物理量,往往使用随机噪声估计法来计算,为了探究微观本质,出现了通过本征值谱图计算手征凝聚的方法。本文使用特征值滤波技术和模数的随机估计来计算非零磁场下的狄拉克本征值谱以及其他与磁场相关的行为。本文首先介绍有限磁场下qcd的研究背景和研究现状,以及格点量子色动力学的相关知识,并对计算手征凝聚物理量的两种方法(直接计算法和本征值谱计算法)和实现细节进行了描述。然后使用高度改进的交错费米子(HISQ)作用量来对(2+1)味qcd进行格点模拟。模拟中空间方向的格点数为32,时间方向的格点数分别为6、8、10、12和14,对应温度的范围为120.3MeV～280MeV,磁场量子化数Nb为0、12、24和32。奇异夸克的质量被固定为其物理质量,轻夸克的裸质量被设置为奇异夸克裸质量的十分之一 msphy/10,在连续极限下,对应的π介子质量为220MeV。关于本征值谱的计算,基于华师课题组已有代码,在本文中引入了磁场,在CCNU GPU集群中进行了计算。通过本征值滤波器得到的狄拉克本征值谱图来计算手征凝聚,并与以往的手征凝聚直接计算法(使用随机噪声估计法计算费米矩阵的逆)得到的结果进行对比分析,发现这两种算法得到的计算结果一致。此外我们也在强磁场下,探究夸克的本征值谱图随着温度与磁场大小的变化关系,发现随着温度的降低,本征值谱图在λ～0附近升高。以及观察到了磁催化和在临界温度附近的反磁催化效应,同时也研究了在近0本征值时对应的本征值谱密度随温度和磁场的变化。

关键词：格点qcd 强磁场本征值谱图磁催化逆磁催化紫外发散手征凝聚