Учёные с помощью ИИ достигли прорыва в изучении загадочных частиц — результаты удивят всех

Международная команда учёных использовала искусственный интеллект для повторного анализа данных, собранных Большим адронным коллайдером за два предыдущих цикла его работы. Этот подход позволил физикам значительно повысить точность измерений частоты превращений бозона Хиггса в так называемые "очарованные" кварки. Благодаря применению новых методов удалось снизить погрешность этих замеров примерно на треть, что существенно сузило область поиска возможных отклонений от существующих теорий и "новой физики".

По информации пресс-службы ЦЕРН, это исследование стало важным шагом в понимании взаимодействия бозона Хиггса с кварками, которые составляют основу многих элементарных частиц. Ранее физики могли изучать взаимодействия бозона с более тяжёлыми кварками, такими как t- и b-кварки, где данные подтверждали предсказания Стандартной модели. Однако распознавание сигналов от "очарованных" кварков оказалось значительно более сложной задачей, требующей применения передовых систем машинного обучения.

Один из научных сотрудников Университета Гента, Ян ван дер Линден, пояснил, что для анализа данных с БАК потребовалась полная смена парадигмы. Ван дер Линден и его коллеги активно использовали возможности искусственного интеллекта, чтобы отделить слабые сигналы превращений бозона Хиггса в "очарованные" кварки от фонового шума, что было невозможно сделать традиционными методами.

Исследователи обработали данные детектора CMS, собранные в 2016–2018 годах, а также более старые архивы, накопленные за время работы коллайдера. Итоговые результаты подтвердили теоретические прогнозы Стандартной модели, однако благодаря ИИ точность измерений была повышена на 35%. Это достижение значительно сократило пространство для гипотез о "новой физике" в изучаемых процессах.

Для проверки надёжности новых данных учёные также провели расчёты частоты распадов Z-бозона в пары "очарованных" и b-кварков, которые должны встречаться примерно в 13 раз чаще. Полученные результаты совпали с предсказаниями теории, что ещё больше укрепило доверие к новому методу анализа.