천문·천체물리
Magnus: 임의의 에르미트 해밀토니안·플레이버 수·물질 분포에 대응하는 중성미자 진동 확률 계산 코드 공개
중성미자 진동 확률은 진공이나 밀도가 일정한 물질에서는 정확한 공식이 있지만, 지구·태양·초신성처럼 경로에 따라 밀도가 변하는 경우에는 없어서 기존에는 일정 밀도 구간으로 쪼개거나 범용 수치 적분기를 쓰는 방식이 사용돼 왔고, 높은 정확도에서는 둘 다 느려진다. 연구진은 마그누스 전개(Magnus expansion)를 이용한 오픈소스 파이썬 코드 'Magnus'를 공개했는데, 오차가 단계 폭의 높은 거듭제곱으로 줄고 계산 비용이 경로상 진동 횟수가 아니라 밀도 변화 속도에 의해 결정된다. 이 코드는 임의의 밀도 분포와 플레이버 수, 비표준 상호작용·비활성 중성미자·로런츠 불변성 위반·유사 디랙 중성미자 등 임의의 에르미트 해밀토니안을 받아들이며, 태양처럼 밀도가 느리게 변하는 경우에는 순간 고유상태를 따라가다 공명 영역에서만 전개를 적용하는 식으로 더 저렴한 경로를 자동 선택한다. 일반적인 확률 계산은 수 밀리초가 걸리고 일괄 스캔은 지점당 1~2자릿수 더 저렴하며, 연구진이 비교한 공개 코드 중 변화하는 밀도 분포에서 고정확도 계산이 가장 빨랐다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)
