Simulation of Quantum Field Theories

Der Schwerpunkt dieses Seminars, das vom 3. bis 9. September 2023 in Oberwölz in der Steiermark, Österreich, stattfand, lag darauf, einen multi-disziplinären Austausch zwischen verschiedenen Forschungsdisziplinen herzustellen, die sich mit Quantenfeldtheorie beschäftigen und Simulation als zentrale Methode verwenden. Dies ist zumeist dann notwendig, wenn stark wechselwirkende oder sehr komplexe Phänomene mit Quantenfeldtheorien beschrieben werden müssen, und fand traditionell Anwendung in der Gitterfeldtheorie oder in Ereignisgeneratoren. Neue Entwicklungen wie Quantencomputing oder die Simulation von Quantenfeldtheorien in experimentell realisierten quantenmechanischen Systemen sowie die Lösung von Gitterfeldtheorien mit Tensornetzwerken bergen für das gesamte Feld vielversprechende Ansätze.

Das Seminar zeigte insbesondere, dass sich diese Ansätze weit über ihre ursprünglichen Ziele hinaus und in breitem Umfang anwenden lassen – von Gitterfeldtheorien, Echtzeit- und Nichtgleichgewichts-Phänomenen bis hin zu Streuamplituden und Ereignisgeneratoren für Hochenergie-Kollisionen. Ein Augenmerk der Vorträge war es daher auch, eine verständliche Einführung zu geben, sodass ein reger Austausch über die Disziplinen hinweg entstand. Insgesamt 29 Vorträge stellten aktuelle Projekte und Ergebnisse vor und brachten Doktorierende und junge Postdocs in Kontakt mit etablierten Forschenden. Mehrere Pioniere ihrer jeweiligen Forschung waren ebenso vertreten wie jüngere Forschende, die emergente Methoden wie Quantencomputing, komplexe Langevin-Simulation und Tensornetzwerke nun einer breiteren Anwendung öffnen. Dabei wurden sowohl die Portierung von existierenden Algorithmen als auch die Anwendung auf neue, bisher schwer zugängliche Probleme mit diesen neuen Methoden präsentiert. Der enge Austausch konnte im kleineren Rahmen bei gemeinsamen Abendessen und einer Exkursion in die Wölzer Tauern fortgesetzt werden. Harald Fritzsch (1943 – 2022), einem der Begründer der Quantenchromodynamik als Theorie der starken Wechselwirkung sowie Initiator und Ko-Organisator der acht vorhergegangenen Symposien in Oberwölz, waren vier weitere Vorträge im Gedenken und in Erinnerung an seine Errungenschaften gewidmet.

Die Organisatoren danken im Namen aller Teilnehmenden der WE-Heraeus-Stiftung, der Gemeinde Oberwölz sowie der Universität Graz für die großzügige Unterstützung, die dieses Seminar ermöglicht hat.

Prof. Dr. Reinhard Alkofer, Dr. Simon Plätzer, Prof.em. Dr. Willi Plessas, PD Dr. Denes Sexty, U Graz