1. 相關(guān)成果:費(fèi)曼積分的研究推動(dòng)粒子物理發(fā)展
量子場論在粒子物理、核物理、凝聚態(tài)物理、天體物理等多個(gè)領(lǐng)域扮演著重要的角色,在未來有望跨越更多學(xué)科并發(fā)揮難以想象的強(qiáng)大作用。量子場論的樹圖和單圈圖貢獻(xiàn)早在四十多年前已經(jīng)可以系統(tǒng)地計(jì)算,但一直未能實(shí)現(xiàn)多圈圖貢獻(xiàn)的系統(tǒng)計(jì)算,核心原因是多圈費(fèi)曼積分的計(jì)算極具挑戰(zhàn)性。
馬滟青研究組從2015年開始研究此問題,經(jīng)過7年探索,最終給出了該難題的系統(tǒng)解決方案。他們首先提出輔助質(zhì)量流方法,把非常困難的一般性費(fèi)曼積分計(jì)算問題簡化為求解線性方程組和計(jì)算真空費(fèi)曼積分的問題;隨后,他們又提出降圈方案,使得真空費(fèi)曼積分可以在輔助質(zhì)量流框架內(nèi)遞歸地計(jì)算出來;最終,一般性費(fèi)曼積分計(jì)算問題被轉(zhuǎn)化為可以系統(tǒng)求解的線性代數(shù)問題。
2022年《Science》對此系列工作進(jìn)行長篇專題報(bào)道,評價(jià)該方案“原則上能用以處理任何費(fèi)曼積分,運(yùn)用效果好得令人驚訝”。該成果通過解決系統(tǒng)計(jì)算費(fèi)曼積分這一挑戰(zhàn)性難題,完成了全自動(dòng)化微擾計(jì)算量子場論至任意階次所需的最后一塊拼圖。所提方法和對應(yīng)開發(fā)的程序已被國際同行廣泛用于粒子物理前沿問題的量子場論微擾計(jì)算,把理論預(yù)言精度提升到了全新的高度,為精確檢驗(yàn)粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型理論和探測超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理信號提供了重要的理論支撐。
2. 獲獎(jiǎng)人介紹:
馬滟青,1983年12月出生于湖北省十堰市,現(xiàn)為北京大學(xué)物理學(xué)院博雅特聘教授。2006年武漢大學(xué)本科畢業(yè);2011年在北京大學(xué)獲得博士學(xué)位;2011-2015年先后在美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室和馬里蘭大學(xué)進(jìn)行博士后研究;2015年至今在北京大學(xué)工作。2023年獲得國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目資助。現(xiàn)任國際夸克偶素工作組產(chǎn)生理論的召集人。
他曾在重夸克偶素物理、量子場論非微擾方法、微擾論方法等方向的研究中取得了多項(xiàng)創(chuàng)新性成果。共發(fā)表論文60余篇,包括12篇發(fā)表在物理學(xué)頂級期刊《物理評論快報(bào)》。當(dāng)前研究興趣包括量子場論方法、標(biāo)準(zhǔn)模型精確檢驗(yàn)、色禁閉與強(qiáng)子化機(jī)制、人工智能發(fā)掘自然規(guī)律等。