Der theoretische Physiker verstärkt Zusammenarbeit mit der JGU, um neue Berechnungsmethoden für Experimente am Large Hadron Collider zu entwickeln

4.09.2025

Dr. Vasily Sotnikov vom Physik-Institut der Universität Zürich erhält einen ERC Starting Grant, eine hochdotierte Förderung der EU, und wird damit seine Zusammenarbeit mit Forschungsgruppen der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) verstärken. Mit seinem Forschungsvorhaben „HiNPrecise“ plant er, den bestehenden theoretischen Rahmen zu erweitern, um bisher unbekannte Streuamplituden berechnen zu können. Diese Streuamplituden liefern phänomenologische Vorhersagen für die Teilchenstreuung auf der Grundlage des komplexen Formalismus der Quantenfeldtheorie. Solche Vorhersagen werden für Präzisionsmessungen am größten Teilchenbeschleuniger der Welt, dem Large Hadron Collider (LHC) am CERN, benötigt.

„Dr. Sotnikov ist ein herausragender Nachwuchswissenschaftler, der auf dem Gebiet der Phenomenologie der Elementarteilchen arbeitet und dabei analytische und numerische Methoden in Präzisionsrechnungen zur Anwendung bringt“, sagt Prof. Dr. Stefan Weinzierl, Mitglied des Exzellenzclusters PRISMA+ der JGU und Fachkollege von Sotnikov. Mit seiner wissenschaftlichen Ausrichtung wird er die die Forschung der Gruppe ‚Theoretische Hochenergiephysik‘ der JGU ergänzen und gleichzeitig ein Bindeglied zu den Kolleginnen und Kollegen in der Arbeitsgruppe ‚Experimentelle Teilchen- und Astroteilchen Physik‘ der JGU darstellen.“Das HiNPrecise-Projekt: eine neue Generation von Methoden für Berechnungen der Partikelstreuung

Der LHC ist das weltweit leistungsstärkste Instrument zur Erforschung der kleinsten Bausteine der Natur. Seit seiner ersten Inbetriebnahme im Jahr 2011 wurden mit ihm bahnbrechende Entdeckungen gemacht, wie beispielsweise die des Higgs-Bosons im Jahr 2012. In den kommenden Jahren wird der LHC umfassende Modernisierungen erfahren, die es Forschenden ermöglichen werden, weitaus mehr Daten zu sammeln und Teilchenwechselwirkungen mit beispielloser Präzision zu untersuchen. „Um diese neuen Möglichkeiten voll ausschöpfen zu können, muss die Theorie jedoch mit dem Experiment Schritt halten“, sagt Sotnikov. „Die derzeitigen theoretischen Werkzeuge sind noch nicht in der Lage, die extreme Genauigkeit zukünftiger Messungen zu erreichen. Es geht deshalb darum, Berechnungen zu entwickeln, die beschreiben, wie Teilchen streuen und interagieren – Berechnungen, die so kompliziert sind, dass die heutigen Methoden nur einen Bruchteil dessen bewältigen können, was erforderlich ist.“