Modeling atomic nuclei using supercomputers for precision tests of the Standard model

• Název práce v češtině: Modelování atomových jader na superpočítačích pro přesné testy Standardního modelu
• Název v anglickém jazyce: Modeling atomic nuclei using supercomputers for precision tests of the Standard model
• Klíčová slova: standardní model|beta rozpady|jaderná struktura|ab initio metody
• Klíčová slova anglicky: standard model|beta decay|nuclear stucture|ab initio methods
• Akademický rok vypsání: 2022/2023
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF)
• Vedoucí / školitel: Ing. Tomáš Dytrych, Ph.D.
• Řešitel: Bc. Matúš Rojik - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 27.10.2022
• Datum zadání: 27.01.2023
• Datum potvrzení stud. oddělením: 23.02.2023
• Datum a čas obhajoby: 05.09.2023 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 20.07.2023
• Datum odevzdání tištěné podoby: 20.07.2023
• Datum proběhlé obhajoby: 05.09.2023
• Oponenti: doc. Mgr. František Knapp, Ph.D.

Zásady pro vypracování

V bakalářské práci se student seznámí se základy metod pro modelování struktury atomových jader z prvních principů (ab initio) [1, 2] a naučí se používat moderní nástroje [3, 4] pro ab initio výpočty jaderné struktury na superpočítačových systémech. Cílem bude provést výpočty vlnových funkcí středně těžkých jader na superpočítači Frontera [5] a prostudovat možnosti jejich využití pro studie elektroslabých jaderných procesů jež jsou důlezité pro hledání odchylek od předpovědí Standardního modelu [5].

Seznam odborné literatury

[1] David J. Rowe, John L. Wood, "Fundamentals of Nuclear Models: Foundational Models", World Scientific, (2010).
[2] Bruce R. Barrett, Petr Navrátil, James P. Vary, Prog. Part. Nucl. Phys. 69, 131-181, (2013).
[3] T. Dytrych et al., Comp. Phys. Comm 207,202 (2016).
[4] K. D. Launey, T. Dytrych, J. P. Draayer, Prog. Part. Nucl. Phys., 101-136, (2016).
[5] https://frontera-portal.tacc.utexas.edu/about/

Předběžná náplň práce

Mnoho současných a budoucích experimentů využívá atomová jádra jako laboratoře pro zkoumání fundamentálních symetrií přírody a hledání signálů fyziky za hranicemi Standardního modelu. Zatímco velké urychlovače zkoumají oblasti vysokých energií, citlivé studie nízkoenergetických jaderných procesů poskytují komplementární přístup. Masivně paralelní výpočty struktury atomových jader umožnují poskytnout množství klíčových předpovědí nezbytných pro interpretaci těchto experimentů.