量子角度生成器 (QAG) 是一种全新的全量子机器学习模型,旨在在电流噪声中间尺度 (NISQ) 量子设备上生成精确的图像。变分量子电路构成了 QAG 模型的核心,并评估了各种电路架构。结合所谓的 MERA 上采样架构,QAG 模型获得了出色的结果,我们对这些结果进行了详细的分析和评估。据我们所知,这是量子模型首次获得如此精确的结果。为了探索模型对噪声的稳健性,进行了广泛的量子噪声研究。本文证明了在物理量子设备上训练的模型可以学习硬件的噪声特性并生成出色的结果。经验证,即使训练期间量子硬件机器校准变化高达 8% 也可以很好地容忍。为了演示,该模型被用于高能物理学中不可或缺的模拟,以测量粒子能量,并最终在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上发现未知粒子。
提出了一种数据驱动的想法来检验轻核和超核是否遵循由合并启发的和规则,即检验轻核或超核的流是否是其各个成分流的总和。这里,轻核和超核成分之间的质量差异和电荷差异得到了适当处理。该想法被应用于 STAR 合作组织发布的相对论重离子对撞机 (RHIC) 中 √ s NN = 3 GeV 固定目标 Au+Au 碰撞的现有数据。发现轻核的和规则在中快速度(−0.3<y<0)附近近似有效,但在大快速度(y<−0.3)下明显违反和规则。 Jet AA 微观传输模型 (JAM) 具有重子平均场和核子聚结,可生成与实验数据类似的模式。在当前方法中,以独立于模型的方式预测了 √ s NN = 3 GeV Au+Au 碰撞中超核 3 Λ H 和 4 Λ H 定向流的快度依赖性,STAR 正在进行和未来的测量将对此进行探索。
过去几十年来深度学习技术的发展和改进为高能物理学的算法方法创造了新的机会。尤其是,深度学习导致了算法识别算法的性能的显着进步,当在孔子大型强子撞机(例如cern the Cern the Colling collider)中产生时,由夸克或gluon碎片形成的结构。在本博士学位论文中,我们着重于深度学习方法,以增强CMS实验中喷气风味识别算法的性能。我们旨在通过改善模型鲁棒性来扩展其功能,以应对可能应用于算法使用的变量的变化。此外,通过扩展其最初的任务,我们为将来的研究带来了新的机会。首先,我们在创建保持喷气机结构的深神经网络的背景下探索变压器体系结构。我们建立了两个模型,其性能和计算成本为现场设定了新的最新技术。第二,我们基于对抗性攻击引入了一种数据不足的训练方法,从而提高了模型的稳健性,以防止输入变量的分布变化。增强鲁棒性对于改善校准后的模型性能是必要的。最后,我们成功地扩展了算法的任务以识别Hadronic Taus并估计喷气能量校正和分辨率。此外,我们介绍了奇怪喷气机的识别,这是LHC实验的第一个。最终,这项博士学位的工作导致创建了一类新的模型,具有改进的建筑,培训方法以及人工神经网络可能实现的范围的扩大范围。最终的模型(称为Upart)是LHC的CMS实验的JET识别的最新模型。通过源自奇怪夸克的喷气机的识别是LHC的第一个,一旦校准了新模型,就可以追求针对包含这种类型喷气的最终状态的新分析。
摘要:异常检测是一种至关重要的技术,用于探索大型强子对撞机(LHC)的标准模型(BSM)以外的新物理学的特征。LHC产生的大量碰撞需要复杂的深度学习技术。相似性学习是一种自我监督的机器学习,通过估计其与背景事件的相似性来检测异常信号。在本文中,我们通过相似性学习探讨了量子计算机对异常检测的潜力,利用量子计算的力量来增强已知的相似性学习方法。在嘈杂的中间量子量子(NISQ)设备的领域中,我们采用了混合经典的量词网络来搜索Di-Higgs生产渠道中的重标量共振。在没有量子噪声的情况下,混合网络表现出对已知相似性学习方法的改善。此外,我们采用了一种聚类算法来减少有限射击计数的测量噪声,从而导致混合网络性能提高了9%。我们的分析强调了量子算法在LHC数据分析中的适用性,其中随着耐断层量子计算机的出现,预计会进行改进。
来自有或没有错过横向动量(E MISS T)的各种搜索的广泛搜索结果,用于限制一个两higgs-doublet模型(2HDM),并介导了普通和暗物质和暗物质(2HDM+ a)之间的相互作用,并介导相互作用。在2015 - 2018年期间,在大型强子对撞机的Atlas检测器记录的质子 - 质子碰撞数据中,质子 - 普罗顿碰撞数据的分析最多可消耗139 fb 1。三个最敏感搜索的结果是统计上的。这些搜索目标特征是带有巨大的t和lepton腐烂的Z玻孔;大小姐T和Higgs玻色子腐烂到底部的夸克;并分别在最终的夸克和底部夸克的最终状态下产生带电的希格斯玻色子。的约束是针对2HDM+ a中几个常见和新基准的场景得出的。2024科学中国出版社。由Elsevier B.V.和Science China Press出版。这是CC下的开放访问文章(http://creativecommons.org/licenses/4.0/)。
关于 MPS 基础物理科学研究是 MPS 支持工作的核心主题。MPS 科学的核心领域(天文科学、化学、材料研究、数学科学和物理学)继续推进和转化知识,并支持下一代科学家的发展。MPS 资助的科学涵盖范围广泛:从研究过的最小物体和最短时间尺度到宇宙大小和年龄的距离和时间尺度。MPS 继续培养和支持跨学科科学项目,这些项目的范围和复杂性各不相同,从个人研究人员奖励到大型多用户设施。个人研究人员和小团队获得大多数奖项,但中心、研究所和设施都是 MPS 资助研究不可或缺的一部分。这种学科融合和组织研究人员的各种方式使 MPS 能够投资于引人注目的基础科学,这些科学将支撑和推动未来技术的进步,并帮助支持未来几十年强劲的美国经济。通过其中心和研究所计划,MPS 将继续支持前沿科学和从事从基础科学到转化科学的研究的下一代科学家的发展。MPS 中心和研究所涵盖范围广泛,从解决基础数学挑战到开发新材料。研究工具和基础设施是 MPS 将继续资助的关键重点。天文科学、化学、材料研究和物理学领域的中型研究基础设施对于这些学科的发展仍然至关重要。大型研究基础设施也至关重要,并为与国际组织、其他联邦机构和私人基金会建立伙伴关系提供了机会,阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA)、双子座天文台、大型强子对撞机 (LHC) 和国家高磁场实验室等设施就是明证。大型强子对撞机 (LHC) 的升级工程于 2020 年 4 月开始建设,旨在为 NSF 资助的 LHC 探测器做好粒子加速器高亮度运行的准备,而 Vera C. Rubin 天文台项目正在推进智利塞罗帕琼峰顶的物理基础设施以及最先进的数据管理系统和有史以来建造的最大数码相机。丹尼尔 K. 井上太阳望远镜 (DKIST) 位于夏威夷毛伊岛的哈莱阿卡拉山顶,预计于 2021 年底完工,有望成为世界上最强大的太阳天文台。DKIST 在 2020 财年实现了一个关键里程碑,首次看到太阳光芒,以有史以来最高的分辨率拍摄到太阳表面的壮观图像。自 1990 年以来,它探测到引力波
摘要:中国拟建的超级金牛座神灯装置(STCF)是新一代正负电子对撞机,质心能量为2~7 GeV,峰值亮度为0.5×1035cm−2s−1。开发了STCF离线软件(OSCAR),支持离线数据处理,包括探测器仿真、重建、刻度以及物理分析。针对STCF的具体要求,OSCAR基于HEP实验轻量级通用软件SNiPER框架进行设计和开发。除了常用的 Geant4 和 ROOT 软件外,OSCAR 还采用了 HEP 社区中一些最先进的软件包和工具,例如探测器描述工具包 (DD4hep)、普通旧数据 I / O (podio) 和英特尔线程构建模块 (TBB) 等。本文将介绍 OSCAR 的总体设计和一些实现细节,包括事件数据管理、基于 SNiPER 和 TBB 的并行数据处理以及基于 DD4hep 的几何管理系统。目前,OSCAR 已全面投入使用,以促进 STCF 探测器的概念设计和其物理潜力的研究。
摘要:我们考虑了通货膨胀背景中的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)类似模型。我们表明,凭借轴向化学势,有吸引力的四分之一的效率自我相互作用会导致BCS样冷凝。在通货膨胀的刚性保姆(DS)限制中,从而忽略了来自加速器和重力的反应,我们进行了第一次计算非扰动有效潜力的第一次计算,该计算包括在具有化学电位的情况下进行全空间曲率效应,这取决于均衡的有效性,其有效性已通过Ginzburg creterion进行了检查。当变化的哈勃被解释为DS时空的有效长臂猿温度时,相应的BCS相变始终是一阶。在凝结的阶段,该理论可以分别从紫外线和红外侧理解为费米子和骨气。这导致了曲率扰动的原始非高斯性非高斯性的独特特征。也就是说,振荡性宇宙对撞机信号以有限的动量比平稳关闭,因为不同的动量比有效地探测了不同的能量尺度。此外,此类BCS相跃迁还可以采购随机重力波,这对于将来的实验是可行的。
欧洲核子研究中心大型强子对撞机 (LHC) 上的紧凑型μ子螺线管 (CMS) 探测器正在进行大规模升级,以应对高亮度 LHC (HL-LHC) 的严苛条件。CMS 中的新型定时探测器将测量最小电离粒子 (MIP),时间分辨率为每次命中 ∼ 40-50 ps,覆盖率高达 | η | =3。来自此 MIP 定时探测器 (MTD) 的精确时间信息将降低 HL-LHC 预计的高水平堆积的影响,并为 CMS 探测器带来新的独特功能。MTD 的端盖区域称为端盖定时层 (ETL),必须承受高通量,这促使人们使用具有快速电荷收集功能的薄型耐辐射硅传感器。因此,ETL 将配备硅低增益雪崩二极管 (LGAD),覆盖高辐射伪快速度区域 1.6 < | η | < 3.0。LGAD 将使用 ETROC 读出芯片读出,该芯片专为精确计时测量而设计。我们将介绍 ETL 探测器的广泛发展和进展,从传感器到读出电子设备、机械设计和系统测试计划。此外,我们将展示测试光束结果,这些结果证明了所需的时间分辨率。
据报道,在大型强子对撞机上使用𝑝𝑝碰撞数据的𝑊碰撞数据的电孔和光子与√𝑠= 13 tev的中心的观测。数据是通过ATLAS实验从2015年到2018年记录的,对应于140 fb -1的综合发光度。此过程通过矢量玻色子散射机制对四分尺仪玻色子耦合敏感,并对标准模型的电动型扇区进行了严格的测试。。多元技术用于区分electroweak的过程与不可还原背景过程。与6.3个标准偏差相比,Electroweak 𝑊𝛾𝑗𝑗过程的显着性远高于六个标准偏差。信托和差异横截面是在接近检测器接受度的基准相空间中测量的,这与Madgraph5+Pythia8和Sherpa的领先顺序标准模型预测合理一致。结果用于在有效的现场理论的背景下限制新的物理效应。