España acoge la mayor conferencia mundial sobre simulaciones numéricas en física de partículas

Medio millar de investigadores de todo el mundo se reúne en el Palacio de Congresos de Granada entre el 18 y el 24 de junio para participar en el 35º Simposio Internacional en Lattice Field Theory (Lattice 2017). Es la primera vez que se celebra en España esta conferencia, la principal de este campo de investigación de la física de partículas que busca comprender las interacciones responsables de la estructura de los protones y neutrones que forman el núcleo atómico.

Estos métodos son esenciales para estudiar las partículas elementales, tanto en aceleradores como el gran colisionador de hadrones (LHC) del CERN como en el universo primitivo. Los cálculos que requiere esta disciplina están en la vanguardia de la computación, por lo que los retos en este campo son uno de los principales temas a tratar por expertos como Ignacio Cirac.

La teoría de las interacciones fuertes en física de partículas presenta una gran complejidad. Para poder estudiarla mediante simulaciones numéricas se representa el espacio y tiempo como una red cristalina, de donde la disciplina toma su nombre (lattice significa ‘retículo’ en inglés).

De esta forma se han podido calcular las propiedades de gran número de partículas compuestas por quarks y gluones (los ‘ladrillos’ de la materia) como los protones y neutrones que componen el núcleo de los átomos que forman la materia visible del universo. Estas partículas compuestas se denominan hadrones, y se producen en los aceleradores de partículas como el LHC o en el choque de rayos cósmicos con la atmósfera, en procesos que reproducen las condiciones del Universo primitivo.

Entender las propiedades de estos hadrones ha sido esencial para establecer el Modelo Estándar, la teoría que describe las partículas y sus interacciones. Sin embargo, esta teoría no tiene explicación para el 95% de la energía del Universo, formada por materia y energía oscuras. Lo que se sabe es que ambas no están hechas de la materia ordinaria que forma todo lo que vemos en el Universo, también a nosotros mismos. Deben existir pues nuevas partículas e interacciones aún por descubrir. Estas nuevas interacciones podrían ser similares a la interacción fuerte,una de las cuatro fuerzas principales de la naturaleza, por lo que el estudio de nuevos modelos ocupará parte de las actividades de la conferencia.

Para realizar los cálculos de la interacción fuerte es necesaria computación intensiva, lo que ha contribuido al desarrollo de la tecnología para los ordenadores de última generación, tanto a nivel de hardware como de software. Este es un ejemplo de los avances tecnológicos que conlleva la investigación básica, como el desarrollo de las tecnologías de detectores de silicio o de criogenia que empujó la construcción del LHC, o la creación del sistema de intercambio de información en Internet, la World Wide Web, que nació en el CERN a principios de los 90. Intel, el mayor fabricante mundial de procesadores para ordenadores personales e instalaciones de supercomputación, es uno de los patrocinadores del congreso.

Giorgio Parisi, Martin Lüscher e Ignacio Cirac

El laureado profesor Giorgio Parisi (Universidad de Roma La Sapienza), autor de contribuciones fundamentales a la física de partículas y a la física de sistemas complejos, abrirá la conferencia. Martin Lüscher (CERN), uno de los mayores expertos del campo, iniciará el programa científico con la propuesta de un nuevo método que hace viables las simulaciones de sistemas de gran tamaño, nunca antes alcanzado.

Los retos que hay que abordar en computación son otro de los temas a tratar en Granada. Un enfoque innovador en esta línea es el de las simulaciones cuánticas, cuyos avances serán presentados por el español Ignacio Cirac, premio Príncipe de Asturias y director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica. Dentro de las actividades del simposio se ha programado la charla Quantum optics with emitters in waveguides impartida por Cirac este martes (a las 9:30 h) en la Facultad de Ciencias. En total, en la conferencia se presentarán más de 400 ponencias.

Lattice 2017 se inaugura oficialmente este lunes en el Palacio de Congresos de Granada, con la asistencia de la rectora de la Universidad de Granada (UGR), Pilar Aranda Ramírez; la responsable de la Subdivisión de Programas Temáticos Científico-Técnicos de la Agencia Estatal de Investigación, M.ª Ángeles Ferre González, y la profesora del departamento de Física Teórica y del Cosmos de la UGR y organizadora local del congreso María Elvira Gámiz Sánchez.

Para Gámiz, la celebración de este congreso “supone un reconocimiento internacional a la comunidad española de esta disciplina, que está distribuida por toda la geografía nacional. Organizar un congreso de esta importancia y características en Granada ha sido posible gracias a la gran dedicación y coordinación del comité organizador”.

Además de la Universidad de Granada, varios centros de investigación españoles han contribuido decisivamente a la organización de este congreso, entre ellos varios Centros de Excelencia Severo Ochoa como el Instituto de Física Teórica (IFT, CSIC-Universidad Autónoma de Madrid) y el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-Universidad de Valencia), Unidades de Excelencia María de Maeztu como el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB), así como el Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-Universidad de Cantabria), la Universidad de Zaragoza (UZ) y el Centro de Cosmología y Fenomenología de Física de Partículas CP3-Origins de Dinamarca.