CMS dipekerjakan Pembelajaran Mesin Untuk menyelidiki peluruhan Higgs yang jarang menjadi quark pesona. Pencarian menghasilkan batas yang paling ketat sejauh ini.
Boson Higgs, yang pertama kali diamati di Hadron Collider (LHC) yang besar pada tahun 2012, adalah fondasi model standar fisik partikel.
Melalui interaksinya, itu memberikan partikel -partikel mendasar seperti quark massanya. Interaksi antara boson higgs dan quark “generasi ketiga” adalah yang paling sulit dan lebih rendah dikonfirmasi dan terbukti selaras dengan prediksi model standar.
Namun, mempelajari bagaimana pasangan Higgs yang lebih ringan masih jauh lebih sulit. Interaksinya dengan quark “generasi kedua”, seperti pesona quark, dan quark “generasi pertama”, quark atas dan bawah yang membentuk inti atom, yang sebagian besar masih belum diuji. Ini membuka pertanyaan kunci apakah Boson Higgs bertanggung jawab untuk memberikan massa kepada quark yang membentuk masalah sehari -hari.
CMS melaporkan pencarian peluruhan pesona pertama
Untuk mengeksplorasi interaksi ini, fisikawan memeriksa bagaimana boson higgs meluruh menjadi partikel lain atau diproduksi dengan mereka dalam proton berenergi tinggi di LHC. Baru-baru ini CERN Seminar, kolaborasi CMS mempresentasikan pencarian pertama untuk Boson Higgs yang membusuk menjadi dua quark pesona dalam acara -acara di mana Higgs diproduksi bersama dengan sepasang quark top. Dengan melamar lebih lanjut kecerdasan buatan Metode ini, tim mencapai batas terkuat sejauh ini dalam kekuatan interaksi Boson Higgs dengan pesona Quark.
Memproduksi boson higgs bersama dengan pasangan top-quark, dan kemudian mengamati pembusukan menjadi dua quark, keduanya adalah peristiwa yang tidak biasa di LHC dan satu yang sangat menantang untuk diidentifikasi. Quark hampir secara instan menghasilkan semprotan Hadron sempit, yang disebut “jet,” yang melakukan perjalanan hanya pendek sebelum membusuk lebih jauh. Ini membuatnya sangat sulit untuk memisahkan jet yang berasal dari quark pesona dalam peluruhan Higgs dari yang dibuat oleh tipe quark lainnya. Teknik identifikasi jet konvensional, yang dikenal sebagai “tanda,” tidak efisien dalam mengenali pesona jet, mendorong perlunya pendekatan yang lebih canggih untuk meningkatkan diskriminasi.
“Pencarian ini membutuhkan perubahan paradigma dalam teknik analisis,” jelas Sebastian Wuchterl, seorang peneliti di CERN. “Karena pesona quark lebih sulit ditandai daripada quark yang lebih rendah, kami mengandalkan teknik pembelajaran mesin terbaru untuk memisahkan sinyal dari latar belakang.”
Jaringan saraf untuk pengenalan jet
Tim CMS membahas dua tantangan utama dengan menerapkan teknik pembelajaran mesin. Jet Pesona mendeteksi yang pertama terlibat, yang mereka dekati menggunakan jaringan saraf grafis yang dirancang khusus untuk tugas ini. Tantangan kedua adalah memisahkan acara Boson Higgs asli dari tabrakan latar belakang, ditangani dengan jaringan transformator – keluarga model yang sama yang mendasari chatgpt, tetapi di sini diadaptasi untuk mengklasifikasikan partikel daripada memproduksi teks. Untuk melatih sistem pesona yang menandai, para peneliti menggunakan ratusan juta jet yang disimulasikan, memungkinkan algoritma untuk mengidentifikasi jet pesona dengan presisi yang jauh lebih besar.
Menggunakan data yang dikumpulkan dari 2016 hingga 2018, dikombinasikan dengan hasil pencarian sebelumnya untuk peluruhan boson higgs ke quark pesona melalui proses lain, tim CMS menetapkan batas yang paling ketat pada interaksi antara boson higgs dan quark usaha, melaporkan peningkatan sekitar 35% dibandingkan dengan kendala sebelumnya. Ini menempatkan batasan yang signifikan pada potensi penyimpangan dari prediksi model standar.
Langkah selanjutnya di LHC
“Temuan kami menandai langkah besar,” kata Jan van der Linden, seorang peneliti postdoctoral di Ghent University. “Dengan lebih banyak data dari LHC yang akan datang dan teknik analisis yang lebih baik, kita dapat memperoleh wawasan langsung tentang interaksi Boson Higgs dengan pesona Quark pada tugas LHC – yang dianggap mustahil beberapa tahun yang lalu.”
Ketika LHC terus mengumpulkan data, perbaikan dalam penandaan pesona dan klasifikasi acara Boson Higgs pada akhirnya dapat memungkinkan CMS, dan atlas eksperimen temannya, untuk mengkonfirmasi pembusukan Boson Higgs ke quark pesona. Ini akan menjadi langkah besar menuju pemahaman lengkap tentang peran Boson Higgs dalam generasi massa untuk semua quark dan memberikan tes penting dari model standar 50 -tahun.
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
