Thomas-Fermi Model for Mesons and Noise Subtraction Techniques in Lattice QCD

Cette thèse apporte des contributions significatives aux aspects numériques et analytiques de la physique des particules, en réduisant le bruit associé aux calculs matriciels en chromodynamique quantique (CDQ) et en modélisant des matières mésoniques multi-quark qui pourraient être utilisées pour étudier des particules jusqu'alors inconnues dans la nature. Plusieurs méthodes sont développées qui peuvent réduire l'incertitude statistique dans l'extraction de signaux de CDQ de treillis difficiles à détecter à partir de diagrammes déconnectés. La technique la plus prometteuse bat les méthodes concurrentes de 1700 pour cent, ce qui entraîne une diminution potentielle d'un ordre de grandeur du temps de calcul des quantités de la boucle d'électrons. Non seulement cela augmente l'efficacité, mais cela fonctionne aussi pour les matrices CDQ avec des valeurs propres presque nulles, une région où la plupart des algorithmes CDQ se décomposent. Cette thèse développe également des solutions analytiques utilisées pour étudier les particules exotiques, en particulier le modèle du quark de Thomas-Fermi, qui permet de comprendre les nouveaux états possibles formés à partir de la matière mésonique. Le principal avantage de ce modèle est qu'il peut fonctionner pour un grand nombre de quarks, ce qui est actuellement presque impossible avec la CDQ de treillis. On observe des schémas d'énergies de quark unique qui donnent la première indication a priori de l'existence de versions stables d'octa-quark et d'hexadéca-quark du méson Z charmé et du bas.