Präzisionsbausteine der Teilchenphysik

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Das Gebiet der Elementarteilchenphysik wird mittelfristig seine hohe Bedeutung sowohl in der Grundlagenforschung als auch als fruchtbare Basis und Impulsgeber weiterer großer Forschungsbereiche wie Astroteilchenphysik und Kosmologie weiter erhöhen können. Ein wichtiger Grund liegt in dem ungeheuren Entdeckungspotential des Großforschungsinstruments Large Hadron Collider (LHC), der in nächster Zukunft in Betrieb gehen wird, wie auch in den geplanten Nachfolgeexperimenten International Linear Collider (ILC) bzw. Compact Linear Collider (CLIC) und in der damit verbundenen Fokussierung eines beachtlichen Teils der weltweiten experimentellen sowie theoretischen Anstrengungen auf die Teilchenphysik. Das Ziel dieses Projekts ist es, an diesen Anstrengungen mitzuwirken, und mit den notwendigen hochpräzisen theoretischen Berechnungen dazu beizutragen, das volle Potential dieser neuen Generation von Experimenten realisieren zu können. Dabei sollen sowohl methodische Entwicklungen auf dem Gebiet der modernen systematischen computeralgebraischen Störungstheorie als auch konkrete Anwendungen dieser Techniken auf zwei phänomenologisch zentrale Größen betrieben werden. Hierzu sollen sowohl die QCD-Betafunktion, welche die Skalenvariation der starken Kopplungskonstante bestimmt und daher unverzichtbar für LHC-Präzisionsphysik ist, als auch das Statische Potential, das von zentraler Bedeutung für das ILC-Kernprogramm der Produktion schwerer (Top-Antitop-) Quarkpaare ist, präzise bestimmt werden.