ИСТИНА

Развитие новых технологий компьютерного моделирования в квантовой теории многочастичного рассеяния и в теории ядерных реакций

1. Развит формализм многомерных волновых пакетов, позволяющий решать задачи рассеяния без разложения по парциальным волнам. В основе формализма лежит идея дискретизации непрерывного спектра гамильтониана системы и использование специального базиса стационарных волновых пакетов – нормируемых аналогов волновых функций непрерывного спектра. Получено решение трехмерного уравнения Липпмана-Швингера для нескольких типов взаимодействий с использованием трехмерного пакетного базиса. Показано, что прямое решение трехмерного уравнения Липпманна-Швингера в пакетном формализме может быть выполнено на обычном ноутбуке за очень короткое время. 2. Предложена новая трактовка процессов развала как переходов между состояниями трехчастичного дискретизованного континуума асимптотического гамильтониана системы. Это позволяет находить амплитуды развала из того же уравнения, что и амплитуды упругого рассеяния, и упростить общую схему решения задачи. В рамках предложенного подхода проведены расчеты дифференциальных сечений процесса n+d -> n+n+p для различных конфигураций вылета нейтронов. 3. Реализован многопотоковый алгоритм решения задачи многоканального рассеяния и проведен анализ эффективности использования графического процессора (GPU) на примере расчетов упругого и неупругого рассеяния мюнного атома водорода на атоме обычного водорода в рамках метода связи каналов. Показано, что использование GPU позволяет ускорить расчет в несколько десятков раз по сравнению с однопотоковой реализацией на CPU. 4. Оптимизирован алгоритм решения уравнений Фаддеева для трехнуклонной системы на основе метода пакетной дискретизации континуума. Реализован альтернативный способ вычисления матрицы перекрывания базисных функций, входящей в ядро решаемого уравнения. Это позволило существенно уменьшить общее время решения задачи и провести расчеты сечений упругого рассеяния и анализирующих векторных способности для упругого nd рассеяния с полностью реалистическим NN потенциалом на персональном компьютере. 5. Оптимизированный пакетный алгоритм решения уравнений Фаддеева преобразован в многопотоковый и реализован на персональном компьютере с использованием GPU. Для этого была полностью распараллелена наиболее трудоемкая часть алгоритма – расчет матрицы перекрывания трехчастичных пакетов, в результате полное время решении задачи nd рассеяния сократилось в десять раз. 6. Впервые проведено исследование pd-рассеяния под большими углами на основе дибарионной модели ядерных сил. Показано, что новые трехчастичные силы, обусловленные взаимодействием падающего нуклона с дибарионной компонентой дейтрона, дают значительный вклад в pd-рассеяние под большими углами, причем этот вклад увеличивается с ростом энергии соударения. 7. Предложена модель для двухпионного рождения в NN- и Nd-соударениях при промежуточных энергиях, основанная на дибарионной модели ядерных сил. Получены результаты для полных сечений, а также для угловых и энергетических распределений в реакции pn → d + (ππ)_0. Найдено объяснение аномального усиления в околопороговом рождении изоскалярных пионных пар (так называемого ABC-эффекта). Получены важные указания на восстановление киральной симметрии в адронных процессах при промежуточных энергиях. Рассмотрено обобщение модели для реакции pd → 3He+(ππ)_0, включающее рождение трехбарионных резонансов.