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La Chromodynamique Quantique (QCD) est la théorie qui décrit les interactions fortes. Son but est d'expliquer la cohésion des noyaux, ainsi que la structure des protons et des neutrons, c'est-à-dire l'essentiel de la matière visible de l'univers. Particulièrement élégante, cette théorie quantique des champs ne compte que sept paramètres : une masse pour chacun des 6 quarks et une constante de couplage. Elle permet d'interpréter un nombre immense de phénomènes physiques à partir de peu de paramètres et d'un formalisme mathématique bien défini et très compact.
A l'heure actuelle, la seule méthode rigoureuse pour résoudre la QCD à basse énergie (où elle est non perturbative), est la « QCD sur réseau ». Son objectif est de trouver les solutions de cette théorie fondamentale de la matière sans hypothèse incontrôlée et avec des précisions rivalisant avec celles atteintes par les expériences. Le principe, inspiré de la Physique Statistique, consiste à discrétiser l'espace-temps et à utiliser le formalisme des intégrales de chemin de Feynman.
En outre, la recherche de physique au delà du modèle standard (SM) s'appuie sur des tests de précision des paramètres de ce dernier. La matrice de Cabibbo–Kobayashi-Maskawa (CKM) est au coeur de ces calculs de précision, en particulier l'un de ces éléments : $V_{cb}$. La détermination de cet élèment est le fruit de la comparaison entre mesures expérimentales et calculs théoriques en QCD non perturbative.
Ma présentation, portera sur ma contribution aux calculs de paramètres non perturbatifs en QCD sur réseau pour améliorer la détermination de cet élément de CKM.
Quantum Chromodynamics (QCD) is the theory of strong interaction, whose ambition is to explain nuclei cohesion as well as neutron and proton structure, i.e. most of the visible matter in the Universe. Its application domain is even wider, since QCD controls the structure and interactions of all hadrons: proton, neutron, hyperons, pions, kaons,...It is one of the most elegant theories of Science History (with General Relativity). It has only seven parameters (one for each of the six quarks and a coupling constant) and allows to give a physical interpretation to a very broad range of phenomena using a well-defined and very compact formalism.
The only systematic and rigorous method to solve QCD at low energy (i.e. in the domain where it is non-perturbative) is Lattice QCD (LQCD). LQCD aims at providing solutions of this fundamental theory of matter, without uncontrolled hypothesis, and with accuracies which rival that of experimental data. LQCD procedure -- whose principle is inspired by Statistical Physics -- consists in discretizing space-time on a 4-dimensional grid and uses Feynman path integral formalism.
Furthermore, the research of new physics beyond the standard model (SM) is mainly a test on the accuracy of all SM's parameters. The Cabibbo–Kobayashi-Maskawa matrix is in the center of this research, especially the element $V_{cb}$. Its accuracy resulted in the product of experimental measurements and theoretical computations in the non-perturbative QCD field.
During my seminar, I will explain how the LQCD tries to improve the accuracy of this CKM element.