Sieć QCD jest non podejście perturbacji z chromodynamice kwantowej (QCD), która opiera się na dyskretyzacji czasoprzestrzeni. Jest to teoria cechowania kratowego sformułowana na siatce lub sieci punktów w przestrzeni i czasie. Kiedy sprawimy, że rozmiar sieci będzie dążył do nieskończoności, a siatka sieci do zera, znajdziemy kontinuum QCD.
Znalezienie analitycznych lub perturbacyjnych rozwiązań dla QCD przy niskich energiach jest trudne, jeśli nie niemożliwe, ze względu na wysoce nieliniową naturę silnej siły . Sformułowanie QCD w dyskretnej czasoprzestrzeni zamiast ciągłej czasoprzestrzeni naturalnie wprowadza granicę rzędu 1 / a, która reguluje teorię, gdzie a jest siatką sieci. W konsekwencji sieciowa QCD jest dobrze zdefiniowana matematycznie. Co ważniejsze, kratowa QCD zapewnia ramy do badania nieperturbacyjnych zjawisk, takich jak uwięzienie lub tworzenie plazmy kwarkowo-gluonowej , które są analitycznie nierozpuszczalne w teorii pola.
W sieci QCD pola reprezentujące kwarki są zdefiniowane na poziomie wierzchołków, a pola mierników (gluony) na poziomie krawędzi. To przybliżenie zbliża się do kontinuum QCD, gdy odstęp między wierzchołkami sieci zbliża się do zera. Ponieważ koszt obliczeniowy symulacji numerycznych może drastycznie wzrosnąć, gdy rozmiar siatki sieci maleje, wyniki są często ekstrapolowane do a = 0 przez powtarzane obliczenia dla różnych i wystarczająco dużych, aby można je było obliczyć.
Obliczenia numeryczne sieci QCD wykorzystują metody Monte Carlo i mogą być obciążone obliczeniowo, wymagając użycia najpotężniejszych superkomputerów . Aby zmniejszyć obciążenie obliczeniowe, pola kwarków można traktować jako „zamrożone”, niedynamiczne zmienne ( wygaszone przybliżenie (en) ). Jeśli to przybliżenie było szeroko stosowane podczas pierwszych obliczeń QCD na sieci, obecnie powszechnie rozważa się „dynamiczne” fermiony. Symulacje te zazwyczaj wykorzystują algorytmy oparte na dynamice molekularnej lub algorytmach mikrokanonicznych .
Na razie sieć QCD jest głównie zastosowanie przy niskiej gęstości, gdy problem znak numeru (w) nie ingeruje w obliczeniach. Kratowa QCD przewiduje, że zamknięte kwarki są uwalniane w plazmie kwarkowo-gluonowej przy energiach rzędu 150 MeV.
W różnych eksperymentach zweryfikowano już QCD w sieci. Na przykład masa protonu została teoretycznie określona z błędem mniejszym niż 2%.