Научная школа квантовой физики создается в ДВФУ
Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) создают научную школу квантовой физики. Они планируют изучить состояния плотной кварк-глюонной плазмы с помощью суперкомпьютера и нейросетей. Результаты проекта станут частью программы исследований на строящемся коллайдере NICA в Дубне и выведут дальневосточную науку на новый уровень.
Что именно будут исследовать ученые?
Исследователи планируют изучить процесс рождения Вселенной.
Ученые считают, что в первые мгновения после образования Вселенной вещество находилось именно в состоянии кварк-глюонной плазмы. Кварки и глюоны — это фундаментальные и неделимые составляющие материи, а их изучение представляет особый научный интерес. Сегодня исследователи в разных странах хотят выяснить, при каких условиях обычная адронная материя превращается в кварк-глюонную плазму. Не менее интересны исследования холодной плотной кварковой материи, которую можно обнаружить в сверхплотных космических телах, например, в нейтронных звездах.
«Несмотря на высокую научную конкуренцию, сейчас есть хороший шанс, что первые в мире результаты исследования холодной кварковой материи будут получены на российском коллайдере в Дубне с нашим участием», — отмечает руководитель Центра киральной биофотоники Школы биомедицины ДВФУ Александр Молочков.
Как будет проходить исследование?
Ученые ДВФУ планируют использовать методы квантовой хромодинамики и алгоритмы машинного обучения. Для этого нейросеть обучат находить в данных численного моделирования новую информацию о фазовом поведении плотной кварк-глюонной материи.
Изучением свойств кварк-глюонной плазмы исследователи ДВФУ занимаются более десяти лет. Уже сформирован коллектив, в который входят студенты, аспиранты и постдоки. Среди молодых ученых, участвующих в проекте — аспиранты Денис Бойда, Николай Герасименюк, Сергей Любимов, Илья Гришмановский, а также Владимир Гой. В частности, научный сотрудник лаборатории физики живой материи Школы биомедицины ДВФУ Владимир Гой получил президентский грант на проект «Исследование конформной аномалии и не пертурбативного режима в эффекте Казимира в решеточной калибровочной теории поля». Его работа посвящена изучению структуры вакуума конечных систем.
Почему это важно?
«В ДВФУ всегда были сильные выпускники в области теоретической физики — это и академик Виктор Матвеев, несколько ведущих ученых работает в Дубне, или например, очень уважаемый немецкий профессор Елена Братковская, — сообщил Тайге.инфо Александр Молочков. — Но условия так складывались, что они, как правило, уезжали ближе к главным научно-технологическим центрам. Сейчас мы пытаемся сформировать новую школу теоретической физики здесь, на базе ДВФУ».
Сколько стоит проект?
Проект «Изучение фазовой диаграммы плотной кварк-глюонной плазмы из первых принципов теории, усиленное методами машинного обучения» стал победителем конкурса «Мегасайнс-NICA» Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Финансирование трехлетнего проекта составит 14 млн рублей.
Какими исследованиями в области теоретической физики занимаются в ДВФУ?
Физические исследования дальневосточных ученых не ограничиваются изучением состояния плотной кварк-глюонной плазмы. ДВФУ вместе с партнерами из Курчатовского института, Международного научного центра RIKEN (Япония), Университета Упсалы и Стокгольмского университета (Швеция) планирует принять участие в постройке синхротрона с источником терагерцового излучения на острове Русский. Синхротронные центры помогают решать задачи фундаментального и прикладного характера в области физики твердого тела, новых материалов, молекулярной биологии и медицины.
Кроме того, в конце 2018 года исследователи ДВФУ получили премию Курчатовского института за цикл научных работ по изучению свойств квантовой хромодинамики с помощью суперкомпьютерного моделирования. Такие исследования пригодятся для развития передовых направлений в биомедицине.
Материал подготовлен при поддержке Дальневосточного федерального университета.