ИИ помог ЦЕРН детально изучить распад бозона Хиггса

В Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) был впервые подробно изучен процесс распада бозона Хиггса в пары "очарованных" кварков. Это стало возможным благодаря повторному анализу накопленных за предыдущие годы данных с использованием искусственного интеллекта, сообщили в пресс-службе организации. Новый подход позволил снизить погрешность измерений на 35 процентов и значительно уточнить параметры редкого субатомного процесса.


Международная команда ученых провела обработку информации, собранной детектором CMS во время предыдущих этапов работы Большого адронного коллайдера. В центре внимания оказался механизм распада бозона Хиггса — ключевого элемента Стандартной модели — в пары c-кварков. Этот процесс представляет особый интерес для физиков, поскольку его сложность долгое время не позволяла получить четкие экспериментальные подтверждения.

Как пояснил исследователь из Университета Гента Ян ван дер Линден, улучшенные методы анализа в сочетании с новыми наборами данных позволяют впервые в истории подойти к прямому изучению того, как именно взаимодействуют бозон Хиггса и "очарованные" кварки. По его словам, ранее эта задача казалась недостижимой.

Физики давно стремятся выяснить, каким образом бозон Хиггса взаимодействует с различными типами кварков. До недавнего времени наблюдения в основном касались наиболее тяжелых из них — t-кварков и b-кварков, взаимодействие которых с бозоном уже подтверждено экспериментально. В случае с более лёгкими c-кварками требовались новые подходы, поскольку их сигналы труднее выделить из фона.

Как отметил научный сотрудник ЦЕРН Себастиан Вухтерль, для решения этой задачи было необходимо полностью переосмыслить подход к анализу данных. Благодаря применению машинного обучения команде удалось отделить слабые сигналы от "шума", присущего экспериментальным данным такого масштаба.

Для дополнительной проверки полученных результатов исследователи рассчитали частоту аналогичных распадов Z-бозона, при которых также могут возникать пары c- и b-кварков. Эти распады происходят значительно чаще и служат важной точкой сравнения. Совпадение расчетов с предсказаниями Стандартной модели подтвердило точность нового подхода и позволило сократить пространство для поиска гипотетической "новой физики".

Этот шаг, как считают в ЦЕРН, может сыграть ключевую роль в дальнейших исследованиях фундаментальных свойств материи и взаимодействий на уровне элементарных частиц.

Читайте также: