Исследователь канадского Института Периметр Майкл Боринский предложил математический метод, способный уменьшить вычислительные затраты в физике частиц. Работа посвящена так называемой тропической квантовой теории поля. О разработке сообщает Институт Периметр.
Для анализа столкновений частиц в ускорителях ученым необходимо заранее рассчитывать возможные результаты экспериментов. Чем выше требуемая точность, тем больше вычислительных ресурсов приходится использовать. В некоторых задачах сложность расчетов увеличивается факториально, из-за чего они быстро становятся практически недоступными.
Боринский применяет инструменты тропической геометрии, чтобы заменить исходное описание более простой математической моделью. В рассматриваемых случаях такой переход меняет характер роста вычислительной сложности. Вместо факториального увеличения она может расти значительно медленнее — по полиномиальному закону.
Для использования метода в экспериментах на коллайдерах его еще необходимо доработать. Исследователям предстоит определить, какие сведения сохраняются после упрощения модели, а какие оказываются утраченными. От этого будет зависеть практическая применимость подхода к расчетам в физике частиц.
Связанные с этой разработкой методы уже используют для повышения точности прогнозов в физике конденсированного состояния. Работа Майкла Боринского опубликована в журнале Annales Henri Poincaré. Исследование посвящено развитию тропической квантовой теории поля как инструмента для более эффективных вычислений.