가속기 충돌 현상론 및 데이터 시뮬레이션 융합 국제공동연구 한국물리학회 (2010.4.21-23) 대전컨벤션센터 가속기 충돌 현상론 및 데이터 시뮬레이션 융합 국제공동연구 조기현 , 김정현, 남수현 (KISTI 고에너지물리연구팀) 이정일 (고려대 물리학과) 함승우 (고등과학원 물리학부)

초록 21 세기의 연구는 실험-컴퓨팅-이론의 통합 개념인 데이터 중심의 e-Science 연구라고 한다. 그러나 이러한 것은 개념에만 그쳐있고 실제로 설계하여 구축한 경우가 많지 않다. 이에 고에너지물리 분야에 있어서, 기존의 KISTI에서 수행중인 실험-컴퓨팅의 적용을 넘어, 이론과 실험, 이론과 컴퓨팅, 또한 실험-이론-컴퓨팅의 통합적 연구 환경을 원스탑으로 설계 구축하여 e-Science 패러더임을 실제 구현하고자 한다. 이를 활용 하여 가속기 충돌 현상론 및 데이터 시뮬레이션 융합 연구를 한다.

목표 및 내용 목표: 우주의 기원 탐색 내용 3. 목표 및 내용 유럽 CERN LHC, 미국 페르미연구소 Tevatron, 일본 KEK B Factory 등 입자 충돌가속기에서 얻어지는 이론적 예측 및 검증을 위해, 새로운 현상론 모델들을 컴퓨터 프로그램화하고, KISTI 슈퍼컴을 활용 데이터 시뮬레이션 수행 이를 통해, 표준 모형에서 아직 발견되지 않은 힉스 입자를 탐색

e-Science paradigm in HEP Theory Comput-ing Experi-ment Supercomputer Feed-back and tools e-HEP ⇒ To study SM and New physics

Experiment-Computing e-HEP (High Energy Physics)* e-Science Theory Computing Experiment * Prof. Dongchul Son

연구내용 현재 2011 2007 ~ 2008 2009 2010 Enable Discovery Using e-HEP, 목표 연구환경 구축 활용연구 시작 활용연구 및 교육 연구 결과 도출 Enable Discovery Using e-HEP, SM, B-physics Belle-II DH leader e-Science Theory Computing Experiment e-HEP Belle/Belle-II CDF EU FKPPL VO Farm(IN2P3,Fr.) & LCG CAF (CDF Analysis Farm) (IN2P3,France) e-Science Grid USA North America CAF (Fermilab, USA) Asia Pacific CAF (AS, Taiwan), KEK Farm (KEK, Japan) KISTI Pacific CAF, Visuallization KREONET, GLORIAD, Supercomputer

Theory-Experiment e-Science Theory Computing Experiment

Theory-Experiment To develop the fusion system of pheno-menology and data analysis Based on this system, we apply Monte Carlo system for experiments. To apply this system to hadron collider experiments in order to study the standard model (SM) and new physics (NP). To apply new tools to future experiments Belle II, LHC, etc.

Higgs mass at Tevatron Exclusion region on SM Higgs boson mass at 95% C.L. at Tevatron Higgs Production of the BMSSM with spontaneous CP violation via Higgs-strahlung Process (W,Z) at Tevatron We can apply to the Higgs boson mass of the BMSSM by using the exclusion potential of the SM Higgs boson mass. ⇒ Under Way

Polarization of J/ψ at RHIC PRD 81, 014020 (2010.1.22) by Jungil Lee PHENIX Collaboration has measured J/ψ polarization. The paper is cited by BNL PHENIX Collaboration

Theory-Computing e-Science Theory Computing Experiment

Theory-Computing To set theoretical model To develop PYTHIA code To do parallelization and optimization for Supercomputing CP Violation in the beyond Minimal Supersymmetric Standard Model (BMSSM) To develop PYTHIA code

BMSSM e-Science Service Middleware Resource Belle/Belle2 CDF ALICE S.W.Ham, Seung-A Shim, S.K.Oh, PRD80, 055009 (2009). BMSSM e-Science Service Middleware Belle/Belle2 CDF ALICE Theory … KISTI CA Linux OS AIX OS(IBM) LCG/gLite Resource Storage Visualization Daejeon Seoul KREONET GLORIAD Busan Gwangju Supercomputer, Cluster 13

H-A mixing in PYTHIA Higgs-strahlung process at the ILC H Decay : ff, WW, ZZ, gg, … A Decay : ff, WW, ZZ, gg, … MSUB(171)=1 : H Production MSUB(172)=1 : A Production PARU(181)=1 : A Decay into Down-Type Quark PARU(182)= 1 : A Decay into Up-Type Quark 1=PARU(183)=PARU(184)=PARU(185) … : A Decay into Lepton, Gauge Bosons, …

연구결과 15

Summary KISTI 슈퍼컴 활용 세계 최대 연구 프로젝트인 LHC나 Tevatron 등 가속기 실험 데이터를 선도적 예측 다수의 SCI 논문 출판 구축된 시스템과 프로그램화된 모델들을 이용 다년간 지속적인 연구 결과 도출 LHC, Tevatron, Belle /Belle II 실험에 활용 실험-컴퓨팅-이론 융합연구 성공적 수행 중 지속적 융합, 국제, 학연 공동연구 필요 가속기 충돌 현상론 및 데이터 시뮬레이션 융합 국제공동연구 필요

Thank you.