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物理学家利用人工智能威博体育探索亚原子喷流之谜

在两个质子碰撞之后,产生了一个希格斯玻色子,它衰变成两个强子和两个电子。这些线代表了探测器中质子-质子碰撞产生的粒子的可能路径,而这些粒子沉积的能量用蓝色表示。[来自CERN的描述。卢卡斯·泰勒/欧洲核子研究中心

几千英里之外,在法国和瑞士边境,科学家们在大型强子对撞机(Large Hadron Collider)上以接近光速的速度将质子撞击在一起,产生高能粒子流,即所谓的喷流。与此更接近的是,威博体育的新校友考斯图夫·达塔(Kaustuv Datta)研究了这些喷气机的数据,以找出从中提取信息的新方法。事实上,考斯图夫和他的导师安德鲁·拉科斯基教授在分析这些亚原子流方面取得了巨大的成功,他们的论文结果最近发表在《高能物理杂志》上,题为《射流中有多少信息?》

考斯图夫用这个比喻来帮助你理解他的研究:想象一下,你试图告诉计算机一个物体是猫,一个物体不是猫。你可以先告诉计算机猫的特征(胡须、爪子、尾巴等),直到它对猫有足够的了解,可以识别出任何一只猫。这些独特的特征在物理世界中被称为“可观测物”。考斯图夫的研究表明,计算机只需要有限的这些观测数据就能识别出喷射。换句话说,当更多的猫的描述符变得冗余时,会出现一个特定的点,并且只会减慢分析速度。

Kaustuv Datta于2017年在《高能物理杂志》上发表了一篇关于从亚原子射流中提取信息的论文。

喷流对理论物理学家来说很重要,因为它们包含了由碰撞短暂释放的奇异亚原子粒子的信息。虽然它们只存在几微秒,但这些粒子代表了物质的基本状态。通过研究它们,物理学家希望更多地了解宇宙的结构。

里德大学物理系最近购买了一台具有深度学习能力的超级计算机NVIDIA DevBox,展示了它对这一研究领域的兴趣,以及对考斯图夫的信心。毫无疑问,这台超级计算机对物理、数学和计算机科学专业的学生很有用。

考斯图夫的物理学生涯有了一个令人难以置信的开始,包括在欧洲核子研究中心的一段时间和发表的一篇论文。他非常感谢物理系的所有教授和顾问,感谢他们为他提供的所有支持。考斯图夫坚持认为,如果没有他们,这一切都不可能实现。

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