宫明，蒋翔宇，陈莹，刘朝峰

1. 中国科学院高能物理研究所，北京 100049；2. 中国科学院大学，北京 100049

1 格点量子色动力学及其应用特征

人类所处的物质世界，从微观粒子到整个宇宙，是按怎样的规律运行的？答案的最新版本自20世纪中期以来逐渐成形，目前其被称作“标准模型”。这个标准模型把万物的相互作用归结为4种：用广义相对论描述的引力，其支撑了宇宙学模型；用量子规范场论描述的强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用，其支撑了粒子物理标准模型。

为了找到更深刻的答案，对标准模型的检验工作也在持续进行中。目前绝大多数实验结果与理论计算符合得相当好，但也有一些不确定性，这些不寻常的迹象有可能是新物理理论的滥觞之处。比如最近的一个热点——关于缪子的反常磁矩的测量，实验结果与理论计算似有分歧[1]。然而，微妙之处在于，其中的强相互作用贡献的计算是非常困难的，需要采用超级计算机进行大规模数值模拟才有可能理清结果的系统误差和统计误差。这样的计算采用的理论和方法就是格点量子色动力学（lattice quantum chromo dynamics，LQCD）。

一般说来，电磁相互作用和弱相互作用可以采用“微扰”的方法把计算逐级展开逼近，可以达到很高的精度。但这种方法对于强相互作用，尤其在较低的能量标度下，是彻底失效的。因此，基于计算机数值模拟的LQCD几乎成为唯一有效的方法。在人类寻找超出标准模型的新物理理论的征途上，它的重要性不言而喻。……