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Quantenfeldtheorie und Streuamplituden

Aus welchen Grundbausteinen besteht die Natur? Welche Kräfte halten sie zusammen? Diese Fragen bilden den Kern der Elementarteilchenphysik. Theoretische Physikerinnen und Physiker erforschen, wie Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen beschrieben werden können. Es gibt mehrere konkrete Hinweise dafür, dass wir bisher nur einen Teil des Bildes kennen.

Um herauszufinden, welche Bestandteile fehlen und wie sich das Bild vervollständigen lässt, sind die Forscher auf Anhaltspunkte aus experimentellen Beobachtungen angewieisen. Der wissenschaftliche Ansatz besteht darin, experimentelle Daten mit theoretischen Vorhersagen zu vergleichen. Letzteres erfordert das Verständnis der Quantenfeldtheorie, die dem Modell für die bekannten Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen zugrunde liegt.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Abteilung Quantenfeldtheorie (Foto: Axel Griesch/MPP)
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Abteilung Quantenfeldtheorie (Foto: Axel Griesch/MPP)

Im Forschungsschwerpunkt Amplituden geht es um das Verständnis und die Berechnung von Wahrscheinlichkeiten von Streuprozessen in der Quantenfeldtheorie. Diese sind die grundlegenden Bausteine für Wirkungsquerschnitte, die an Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider (LHC) am CERN in Genf gemessen werden können.

Streuamplituden haben neben dem phänomenologischen Aspekt auch faszinierende mathematische Eigenschaften. Sie erfüllen eine Reihe physikalischer Bedingungen und weisen offensichtliche und versteckte Symmetrien auf. Mitunter können die Amplituden einzig und allein aus ihrer Symmetrie und ihren analytischen Eigenschaften bestimmt werden. Viele moderne Berechnungsverfahren für die Amplituden basieren genau auf solchen strukturellen Erkenntnissen.

Schlüsselbegriffe zur Forschungsausrichtung der Gruppe:

  • Streuamplituden von Elementarteilchen
  • Feynman-Integrale, Differentialgleichungen und spezielle Funktionen
  • Infrarot-Divergenzen in der Quantenfeldtheorie
  • Konforme Symmetrie und Supersymmetrie
  • AdS/CFT-Korrespondenz, N = 4 super Yang-Mills Theorie

Quantenfeldtheorie am MPP

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Gruppenmitglieder

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Name Funktion E-Mail Durchwahl Büro
Cappellazzi, Paola Student paola.cappellazzi 608 A.3.66
Carrôlo, Sérgio PhD Student sergio.carrolo 201 A.3.73
Corradini, Dimitri PhD Student dimitri.corradini 427 A.3.50
Ditsch, Sara PhD Student sara.ditsch 293 A.3.52
Gräfe, Jonathan PhD Student jonathan.grafe 608 A.3.66
Haensch, Maximilian Student maximilian.haensch 608 A.3.66
Hegde, Subramanya, Dr. Postdoc subramanya.hegde 596 A.3.73
Henn, Johannes, Prof. Dr. Director johannes.henn 420 A.3.51
Hilario Garcia, Adolfo Student adolfo.hilario 200 A.3.54
Kervyn, Xavier Student xavier.kervyn 593 A.3.31
Kuo, Chia-Kai, Dr. Postdoc chia-kai.kuo 200 A.3.54
Lim, Jungwon PhD Student jungwon.lim 317 A.3.52
López-Falcón, Diana, Dr. Scientific Coordinator diana.lopez-falcon 427 A.3.77
Ma, Rourou PhD Student rourou.ma 200 A.3.89
Mazzucchelli, Elia PhD Student elia.mazzucchelli 200 A.3.54
Raman, Prashanth, Dr. Postdoc prashanth.raman 317 A.3.75
Redl, Julia Secretary julia.redl 334 A.3.47
Vazão, Francisco PhD Student francisco.vazao 200 A.3.89
Willen, Aaron Student aaron.willen 334 A.3.66
Yang, Qinglin Postdoc qinglin.yang 544 A.3.75
Zhang, Shun-Qing, Dr. Postdoc shun-qing.zhang 405 A.3.87
Zhu, Yujiao Postdoc yujiao.zhu 427 A.3.50
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