Contribution à l'ordre dominant de la polarisation hadronique du vide au moment magnétique anomal du muon en QCD sur réseau avec quatre saveurs de quarks à leur masse physique
Auteur / Autrice : | Rehan Malak |
Direction : | Laurent Lellouch |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique Théorique et Mathématique |
Date : | Soutenance le 12/12/2016 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | École Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Centre de physique théorique (Marseille ; Toulon ; 2012-....) - Maison de la simulation (Gif-sur-Yvette , Essonne ; 2011-....) |
Jury : | Président / Présidente : Serge Lazzarini |
Examinateurs / Examinatrices : Christian Hoelbling | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jaume Carbonell, Sandor Kats |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les moments magnétiques anomaux des leptons ont joué un rôle important dans le développement du modèle standard de la physique des particules. Aujourd’hui, celui du muon est mesuré très précisément et le sera avec une precision encore plus grande par une expérience qui débutera en 2017. Dans la mesure où la prédiction théorique pourra être faite avec des incertitudes comparables, un test rigoureux du modèle standard sera possible. Nous étudions ici le facteur limitant de cette prédiction, la contribution de la polarisation hadronique du vide à l’ordre dominant (HVP-LO). Nous calculons cette contribution numériquement à l’aide d’une version discrétisée de la théorie de l’interaction forte, la chromodynamique quantique sur réseau. Le calcul haute-performance permet de résoudre la théorie dans son régime hautement non-linéaire qui est le plus pertinent ici. Les algorithmes de simulation et les méthodes utilisées pour obtenir la polarisation hadronique, ainsi que les incertitudes associées, sont décrits. Ces méthodes sont ensuite appliquées à des simulations réalisées avec la collaboration Budapest-Marseille-Wuppertal. Dans un premier temps, elles sont implémentées dans une étude dédiée des effets de volume fini. Les méthodes les plus robustes sont ensuite utilisées pour calculer la polarisation hadronique avec des simulations qui comprennent N_f=2+1+1 saveurs de quarks. Celles-ci sont réalisées directement à la valeur physique des masses de quarks u, d, s et c, avec six tailles de maille et dans de gros volumes de 6 fm^3. Elles nous permettent de calculer la contribution HVP-LO au moment magnétique anomal du muon avec des erreurs contrôlées d’environ 3%.