塔斯社5月19日消息，一個(gè)國(guó)際研究小組利用人工智能系統(tǒng)重新剖析大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)前兩次運(yùn)行所收集的數(shù)據(jù)，助力物理學(xué)家精準(zhǔn)計(jì)算出希格斯玻色子轉(zhuǎn)變?yōu)轸涌淇说乃俾剩⑾嚓P(guān)測(cè)量不確定性降低了35%。歐洲核子研究中心新聞處表示，這些計(jì)算大幅縮小了在LHC數(shù)據(jù)中探尋“新物理學(xué)”的范圍。

歐洲核子研究中心新聞處援引比利時(shí)根特大學(xué)研究員揚(yáng)·范德林登的話稱：“我們的研究是希格斯玻色子與粲夸克相互作用研究的一大進(jìn)步。隨著分析技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)以及大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)新數(shù)據(jù)的獲取，我們將首次直接研究這些粒子的相互作用，并解決幾年前還被認(rèn)為無(wú)法解決的問(wèn)題。”

范德林登及其同事指出，物理學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直關(guān)注希格斯玻色子與其他基本粒子的相互作用，這些基本粒子包含構(gòu)成質(zhì)子、中子和其他重子粒子的輕夸克和重夸克。截至目前，歐洲核子研究中心的物理學(xué)家已成功獲取最重亞原子粒子——頂夸克和底夸克的數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)它們以粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)的方式與希格斯玻色子相互作用的證據(jù)。

歐洲核子研究中心研究員塞巴斯蒂安·伍赫特爾解釋道：“這項(xiàng)探索需要我們徹底轉(zhuǎn)變分析范式。由于粲夸克在數(shù)據(jù)中比更重的頂夸克和底夸克更難探測(cè)，我們不得不高度依賴先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)來(lái)區(qū)分信號(hào)與噪聲。”該機(jī)構(gòu)新聞處引用了他的言論。

基于這些人工智能系統(tǒng)，伍赫特爾、范德林登及其同事分析了CMS探測(cè)器在2016 - 2018年LHC上一輪周期中收集的數(shù)據(jù)，以及整個(gè)LHC歷史中積累的舊數(shù)據(jù)集。計(jì)算結(jié)果顯示，與粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)測(cè)大體相符，但科學(xué)家們顯著提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性，并將數(shù)值范圍縮小了35%。

為驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果，科學(xué)家們以類似方式計(jì)算了另一種粒子Z玻色子的衰變率，即其衰變?yōu)閏夸克和b夸克對(duì)的速率。在LHC環(huán)中，這些粒子的形成頻率應(yīng)比希格斯玻色子衰變過(guò)程中“粲”夸克對(duì)的頻率高出約13倍。研究人員總結(jié)稱，這些計(jì)算結(jié)果與理論值相契合，這極大地縮小了在夸克和希格斯玻色子相互作用中探尋“新物理學(xué)”的范圍。