Emulering av deuteronens bindningsenergi med avseende på pionmassan

Abstract

Detta arbete undersöker hur deuteronens bindningsenergi påverkas av variationer i pionmassan, samt hur detta beroende effektivt kan emuleras med numeriska metoder. Deuteronen, som består av en proton och en neutron, hålls samman av den starka kärnkraften, vilken modelleras genom Yukawa-potentialen där pionmassan har en central roll. För att minska beräkningskostnaden och simuleringstiden för detta icke-linjära problem används en kombination av två metoder: den Reducerade Basmetoden (RBM) och den Empiriska Interpolationsmetoden (EIM). RBM reducerar dimensionskostnaden genom att projicera beräkningarna till ett underrum, men kräver linjärt parameterberoende. Därför används EIM för att approximera det icke-linjära beroendet av pionmassan som en linjär summa. Metoderna har implementerats i Python och utvärderats med avseende på noggrannhet och prestanda. Resultaten visar att emuleringen med RBM och EIM uppnår god överensstämmelse med fullständiga simuleringar, men med avsevärt lägre beräkningskostnad. Detta gör metoden särskilt relevant för tyngre kärnsystem där direkt simulering är beräkningsmässigt opraktisk.