事件顯示顯示了與兩個頂夸克相關的希格斯玻色子生成，這一過程對於理解希格斯玻色子至關重要，也是精度計算的主要挑戰。 **Atlas 協作。
關於粒子物理學的標準模型（SM）有許多懸而未決的問題，這是目前我們對粒子物理學世界的最佳描述。 實驗物理學家和理論物理學家在一場良性競賽中相互競爭，以仔細研究SM並確定需要進一步解釋的部分，而不是該模型眾所周知的缺點，例如中微子質量。
在歐洲核子研究中心的大型強子對撞機和其他設施進行的實驗可以檢測到資料與理論略有偏差的特定特徵**。 繼續探索這種潛在的偏差是否可以揭示新的物理學或用SM來解釋，這一點至關重要。
為了在實驗中將訊號與背景區分開來，理論物理學家需要極其精確地計算所有複雜的過程。 這涉及檢查精細細節，包括可觀察的數量，例如事件的數量或特定過程的運動學細節，這些細節可以揭示未知現象的足跡。
例如，這種計算提高了w玻色子和頂夸克的質量測量精度，以及強耦合常數。
強大的力及其耦合是SM中最不為人知的，但它們幾乎控制著LHC的每個過程。 此外，精度計算有助於開發新技術來描述散射過程以及如何有效地對其進行建模。
這些計算在LEP時代已經很有挑戰性，但大型強子對撞機將它們提公升到了乙個新的水平，導致計算複雜性激增，需要新的方法來計算散射過程。
在現代實驗中，精度計算的各個方面已成為資料分析的必要條件：例如，它們需要用於計算複雜的散射幅度，這些散射幅度描述了碰撞後立即的最終狀態，例如兩個質子碰撞產生三個粒子。
乙個突出的例子是希格斯玻色子的產生，特別是與兩個頂夸克有關。 由於許多可能的生產機制和最終狀態，新物理學可以以許多不同的方式進入。 因此，理論物理學家必須高精度地計算每種生產方式。
計算散射幅度只是精度計算領域的一小部分。 另乙個是蒙特卡洛事件生成器。 這些計算旨在描述散射過程的所有階段，從碰撞中產生的少數粒子到探測器中觀察到的數百個粒子。 在每個階段，蒙特卡羅方法都用於基礎物理場的概率解釋和模擬，這對於模擬至關重要，可以在實驗上採用，作為分析中系統不確定性的穩健控制。
乙個關鍵的例子是向量玻色子聚變，其中兩個夸克散射並交換乙個弱玻色子，從而產生希格斯玻色子和其他粒子。 使用蒙特卡羅生成器計算這個過程是一項非常複雜但重要的任務，因為新的物理場可能隱藏在最終狀態的細節中。
幾十年前，這是不可能的。 我們現在能夠以高達5%或更高的準確度描述資料，這證明了第一性原理計算的強大功能，以及它們準確反映強子對撞機環境（如大型強子對撞機）複雜性的能力。 我真的很期待高亮度大型強子對撞機和未來對撞機的時代會帶來什麼，“歐洲核子研究中心的理論物理學家皮爾·莫尼說。