В огромном ускорителе частицы врезаются друг в друга, и иногда после удара остаются только два фотона — частицы света. Физики умеют предсказывать, как часто это происходит, но их расчёты долго не сходились с тем, что видели детекторы. Каждое уточнение теории меняло ответ, и согласия не было.
Авторы новой работы сделали ещё один шаг в точности — добавили в расчёт следующий уровень поправок. Это как настраивать радиоприёмник: сначала слышен только шум, но с каждым поворотом ручки сигнал становится чище. Теперь расчёт наконец совпал с экспериментом, и физики могут доверять своим предсказаниям.
Такой точный расчёт нужен не сам по себе. Когда на коллайдере ищут новые частицы, они могут распадаться на два фотона. Чтобы заметить сигнал от новой физики, нужно точно знать, сколько таких пар рождается от обычных процессов. Теперь этот фон посчитан надёжно, и поиск становится чище.
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.12613
The production of two isolated photons in high-energy hadron collisions poses a challenge to perturbative QCD because of large corrections through next-to-next-to-leading order (NNLO). We present novel next-to-next-to-next-to-leading order ($$\text{N}^3$$LO) predictions and finally demonstrate perturbative convergence for this process. We discuss the considerable computational challenges and phenomenological results for the Large Hadron Collider.
Фотоны — это частицы света, и они не имеют массы, поэтому всегда летят с максимальной скоростью — скоростью света.