008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
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■020    ▼a9798380580915
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30574943
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aKadam,  Saurabh  Vasant.▼0(orcid)0000-0001-9218-1600
■24510▼aTheoretical  Developments  in  Lattice  Gauge  Theory  for  Applications  in  Double-Beta  Decay  Processes  and  Quantum  Simulation▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bUniversity  of  Maryland,  College  Park.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(318  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Davoudi,  Zohreh.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Maryland,  College  Park,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aNuclear  processes  have  played,  and  continue  to  play,  a  crucial  role  in  unraveling  the  fundamental  laws  of  nature.  They  are  governed  by  the  interactions  between  hadrons,  and  in  order  to  draw  reliable  conclusions  from  their  observations,  it  is  necessary  to  have  accurate  theoretical  predictions  of  hadronic  systems.  The  strong  interactions  between  hadrons  are  described  by  quantum  chromodynamics  (QCD),  a  non-Abelian  gauge  theory  with  symmetry  group  SU(3).  QCD  predictions  require  non-perturbative  methods  for  calculating  observables,  and  as  of  now,  lattice  QCD  (LQCD)  is  the  only  reliable  and  systematically  improvable  first-principles  technique  for  obtaining  quantitative  results.  LQCD  numerically  evaluates  QCD  by  formulating  it  on  a  Euclidean  space-time  grid  with  a  finite  volume,  and  requires  formal  prescriptions  to  match  numerical  results  with  physical  observables.This  thesis  provides  such  prescriptions  for  a  class  of  rare  nuclear  processes  called  double  beta  decays,  using  the  finite  volume  effects  in  LQCD  framework.  Double  beta  decay  can  occur  via  two  different  modes:  two-neutrino  double  beta  decay  or  neutrinoless  double  beta  decay.  The  former  is  a  rare  Standard  Model  transition  that  has  been  observed,  while  the  latter  is  a  hypothetical  process  whose  observation  can  profoundly  impact  our  understating  of  Particle  Physics.  The  significance  and  challenges  associated  with  accurately  predicting  decay  rates  for  both  modes  are  emphasized  in  this  thesis,  and  matching  relations  are  provided  to  obtain  the  decay  rate  in  the  two-nucleon  sector.  These  relations  map  the  hadronic  decay  amplitudes  to  quantities  that  are  accessible  via  LQCD  calculations,  namely  the  nuclear  matrix  elements  and  two-nucleon  energy  spectra  in  a  finite  volume.  Finally,  the  matching  relations  are  employed  to  examine  the  impact  of  uncertainties  in  the  future  LQCD  calculations.  In  particular,  the  precision  of  LQCD  results  that  allow  constraining  the  low  energy  constants  that  parameterize  the  hadronic  amplitudes  of  two-nucleon  double  beta  decays  is  determined.Lattice  QCD,  albeit  being  a  very  successful  framework,  has  several  limitations  when  general  finite-density  and  real-time  quantities  are  concerned.  Hamiltonian  simulation  of  QCD  is  another  non-perturbative  method  of  solving  QCD  that,  by  its  nature,  does  not  suffer  from  those  limitations.  With  the  advent  of  novel  computational  tools,  like  tensor  network  methods  and  quantum  simulation,  Hamiltonian  simulation  of  lattice  gauge  theories  (LGTs)  has  become  a  reality.  However,  different  Hamiltonian  formulations  of  the  same  LGT  can  lead  to  different  computational-resource  requirements  with  their  respective  system  sizes.  Thus,  a  search  for  efficient  formulations  of  Hamiltonian  LGT  is  a  necessary  step  towards  employing  this  method  to  calculate  a  range  of  QCD  observables.  Toward  that  goal,  a  loop-string-hadron  (LSH)  formulation  of  an  SU(3)  LGT  coupled  to  dynamical  matter  in  1+1  dimensions  is  developed  in  this  thesis.  Development  of  this  framework  is  motivated  by  recent  studies  of  the  LSH  formulation  of  an  SU(2)  LGT  that  is  shown  to  be  advantageous  over  other  formulations,  and  can  be  extended  to  higher-dimensional  theories  and  ultimately  QCD.
■590    ▼aSchool  code:  0117.
■650  4▼aPhysics.
■650  4▼aQuantum  physics.
■650  4▼aTheoretical  physics.
■653    ▼aDouble  beta  decay
■653    ▼aHamiltonian  gauge  theory
■653    ▼aLattice  QCD
■653    ▼aQuantum  chromodynamics
■653    ▼aQuantum  simulation
■690    ▼a0605
■690    ▼a0753
■690    ▼a0599
■71020▼aUniversity  of  Maryland,  College  Park▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-04B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0117
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16934325▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
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