Baserat på komplexa simuleringar av kvantkromodynamiken, görs med K-dator, en av de mest kraftfulla i världen, HAL QCD Samarbete, forskare förutspådde att det finns en ny typ av “dibaryon” partiklar, som innehåller sex kvarkar i stället för tre. Studiet av sådana element som hjälper forskarna att förstå samspelet av elementära partiklar under extrema förhållanden, såsom djup av neutronstjärnor eller de första ögonblicken av Universum efter Big Bang.
De partiklar, som kallas baryons — protoner och neutroner består av tre kvarkar som är nära relaterade till varandra, och deras avgiften beror på den “färg” av kvarkar. Dibaryon — är i grunden ett system av två baryons. I naturen, det är en känd dibaryon — deuteron, deuterium kärna (tungt väte) med en proton och neutron, som är mycket dåligt ansluten. Forskare har undrat, är det andra dibaryon, men har ännu inte funnit en sådan.
I en rapport som publicerades i Physical Review Letters, ett team av forskare har använt en kraftfull teoretiska och beräkningsmässiga verktygen för att förutsäga förekomsten av en “mycket märkligt” dibaryon, som består av två “omega-baryons”, som var och en innehåller tre konstig kvarkar. De kallade honom för “DJ omega”. Det var också föreslagit att hitta de konstiga partiklar i experiment med tung-ion kollisioner, som planeras i Europa och Japan.
Den prognos som gjordes möjligt av en slump av en kombination av tre faktorer: förbättrade metoder för beräkning av QCD, förbättrad modellering algoritmer och mer kraftfulla superdatorer.
Den första viktig del var ett nytt koncept som kallas “tidsberoende metod för HAL-QCD”: det gör det möjligt för forskare att bestämma den kraft som verkar mellan baryons, en stor mängd numeriska data samlas in med hjälp av datorn K.
Det andra elementet är en ny datoriserad metod, standardiserade komprimeringsalgoritm, som möjliggör en mer effektiv count system med ett stort antal av kvarkar.
Den tredje faktorn är uppkomsten av kraftfulla superdatorer. Datorn gör att du kan göra snabba beräkningar av ett stort antal variabler. Men det tog nästan tre år att få forskare till slutsatsen om förekomsten av “DJ omega”.
K-datorn förutspådde förekomsten av exotiska partiklar som “DJ omega”
Ilya Hel