Gittereichtheorie und Computerorientierte Physik

Prof. Dr. C. Urbach

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Carsten Urbach
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Forschungsrichtung

Die Forschung dieser Gruppe konzentriert sich auf die nicht-störungstheoretische Behandlung stark gekoppelter Quantenfeldtheorien. Darunter fällt insbesondere die Quanten-Chromodynamik (QCD), die Theorie der starken Wechselwirkung.

Die Methode für ab-initio Untersuchungen der QCD geht auf Kenneth Wilson zurück und wird Gitter QCD genannt. Sie basiert auf der Pfad-Integral Formulierung der QCD in euklidischer Raum-Zeit. In dieser speziellen Form findet man starke Ähnlichkeiten zur statistischen Physik und kann auch Methoden aus diesem Feld anwenden. Dies ermöglicht die Benutzung von (exakten) Monte-Carlo Methoden für die Untersuchung der QCD.

Monte-Carlo Methoden zur Lösung der QCD auf dem Gitter benötigen große Mengen an Computer-Resourcen. Daher liegt ein Teil des Forschungsschwerpunktes dieser Gruppe natürlicherweise auf Hochleistungsrechnen und der Entwicklung neuer und effizienterer Algorithmen.

Forschungsschwerpunkte:

  • stark gekoppelte Quantensysteme
  • QCD, Hadronenspektrum, Eigenschaften von Hadronen
  • Gitter QCD bei endlicher Temperatur
  • Formulierungen der Gitter QCD mit chiraler Symmetrie
  • Hochleistungsrechnen
  • Paralleles Rechnen
  • Algorithmenentwicklung


Die Gruppe betreibt den DFG finanzierten QBiG GPU cluster mit modernen NVIDIA GPUs im HISKP. Dieser erlaubt einerseits flexiblen Zugang der Gruppenmitlglieder zu Rechenzeit. Andererseits können Studierende die Programmierung moderner, accelerator basierter Systeme erlernen.