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使用CMS实验中的机器学习技术重新权将模拟事件重新释放事件
粒子物理学中的数据分析依赖于粒子碰撞的准确模拟和检测器效应的详细模拟，以从记录的数据中提取物理知识。事件发生器以及基于Geant的模拟模拟，用于生成大量的模拟事件样本，以通过LHC实验进行分析。这些模拟的计算成本很高，其中检测器模拟和重建算法的CPU需求最大。本文介绍了如何使用一组给定模型参数获得的机器学习（ML）技术来重新使用类似的样品，以与来自不同参数或样本的样本中获得的样品。ML重新加权方法避免了需要通过事件权重将相关信息在单个样本中不相关的信息来多次模拟检测器响应。在LHC处的模拟顶级夸克对生产中，提出了用于重新加权的结果，以重新加权以建模变化和高阶计算。这种基于ML的重新加权是CMS实验的未来计算模型的重要组成部分，并将促进高光度LHC处的精确测量。
![arXiv:2208.01297v2 [nucl-th] 2022 年 10 月 29 日](/simg/g:\will\search\icon\source\e\e9442ff7e07ee4030cbda0a8eff22afdd5360c5f.webp)
arXiv:2208.01297v2 [nucl-th] 2022 年 10 月 29 日
我们研究了在√sNN≈3.0-30GeV中心区Au+Au碰撞中Λ定向流对Λ势的敏感性。由手性有效场理论（χEFT）获得的Λ势用于微观传输模型，该模型是相对论量子分子动力学的矢量版本。我们发现，由χEFT获得的密度相关Λ势（假设势的动量依赖性较弱）重现了STAR合作在束流能量扫描程序中测得的Λ定向流的快速性和束流能量依赖性。虽然Λ定向流对势的密度依赖性不敏感，但它易受动量依赖性的影响。我们还表明，基于冲击波模型的流体动力学图预测质子、Λ 和 Ξ 定向流的相似性，但 Ω 重子的定向流与其他重子略有不同。我们还表明，夸克聚结预测超子的定向流具有不同的快度依赖性。这些研究表明，对超子定向流快度依赖性的广泛测量可能为高能重离子碰撞中产生的热致密物质的性质提供重要信息。
![arXiv:2011.06291v1 [nucl-ex] 2020 年 11 月 12 日](/simg/g:\will\search\icon\source\e\ec2986243dc1bfa57944e94ee9c4caf71a6e6a5b.webp)
arXiv:2011.06291v1 [nucl-ex] 2020 年 11 月 12 日
重夸克是研究超相对论重离子碰撞中产生的夸克胶子等离子体 (QGP) 特性的有效探针。本文将讨论 ALICE 合作组测量的 pp 和 Pb-Pb 碰撞中开放重味产生的最新结果。测量 Pb-Pb 碰撞中开放重味产生可以测试重夸克在介质中的传输和能量损失机制。此外，测量重味粒子的椭圆 (𝑣 2 ) 和三角形 (𝑣 3 ) 流动系数可以深入了解重夸克参与介质的集体运动、它们在介质中能量损失的路径长度依赖性以及强子化过程中的复合效应。最后，开放重味粒子的定向流 (𝑣 1) 对碰撞早期存在的空前强磁场非常敏感，因此测量其电荷依赖性是限制 QGP 电导率的关键。在像 pp 这样的小型强子系统中，开放重味粒子的产生为研究重离子碰撞中的热介质效应以及测试微扰量子色动力学计算提供了基础。
确定利用甲醇燃烧技术的间接量热仪的准确性和可靠性
摘要背景：市面上有几种间接量热法 (IC) 仪器，但缺乏比较有效性和可靠性数据。现有数据受到协议、受试者特征或单仪器验证比较不一致的限制。本研究的目的是使用甲醇燃烧作为跨实验室标准来比较代谢车的准确性和可靠性。方法：在 12 个代谢车上完成了八次 20 分钟的甲醇燃烧试验。计算了呼吸交换率 (RER) 和 O 2 和 CO 2 恢复百分比。结果：为了准确度，1 Omnical、Cosmed Quark CPET（Cosmed）和两个 Parvos（Parvo Medics trueOne 2400）测量的所有 3 个变量在真实值的 2% 以内； DeltaTracs 和 Vmax Encore System (Vmax) 在测量 1 个或 2 个变量（但不是全部变量）时都表现出相似的准确性。对于可靠性，8 种仪器被证明是可靠的，其中 2 种 Omnicals 排名最高（变异系数 [CV] < 1.26%）。Cosmeds、Parvos、DeltaTracs、1 Jaeger Oxycon Pro (Oxycon)、Max-II Metabolic Systems (Max-II) 和 Vmax 至少对 1 个变量可靠 (CV ࣘ 3%)。对于多元回归，湿度和甲醇燃烧量是 RER 的显著预测因子（R 2 = 0.33，P < .001）。温度和甲醇燃烧量是 O 2 恢复的显著预测因子（R 2 = 0.18，P < .001）；只有湿度是 CO 2 回收率的预测因素（R 2 = 0.15，P < .001）。结论：Omnical、Parvo、Cosmed 和 DeltaTrac 具有更高的准确性和可靠性。测试的仪器数量较少，并且气体校准变异性预计存在差异，限制了结论的普遍性。最后，可以在实验室中修改湿度和温度以优化 IC 条件。（Nutr Clin Pract.2018；33：206–216）
探索有限化学势下的部分子相...
摘要。我们研究了重子化学势 µ B 对平衡和非平衡状态下夸克胶子等离子体 (QGP) 特性的影响。平衡状态下 QGP 的描述基于动态准粒子模型 (DQPM) 中的有效传播子和耦合，该模型与格点量子色动力学 (QCD) 中解禁温度 T c 以上的部分子系统的状态方程相匹配。我们计算了（T，µ B）平面内的传输系数，例如剪切粘度η 与体积粘度 ζ 与熵密度 s 之比，即 η/s 和 ζ/s，并将其与 µ B = 0 时的其他模型结果进行比较。QGP 的非平衡研究是在部分子-强子-弦动力学 (PHSD) 传输方法中进行的，该方法扩展到部分子领域，通过明确计算在实际温度 T 和重子化学势 µ B 下评估的每个单独时空单元中部分子散射的总和微分部分子散射截面（基于 DQPM 传播子和耦合）。在相对论重离子碰撞的不同可观测量中研究了它们的 µ B 依赖性的轨迹，重点关注 7.7 GeV ≤ √ s NN ≤ 200 GeV 能量范围内的定向和椭圆流系数 v 1 、v 2。
使用 IBM 量子计算机模拟器和 IBM 量子计算机硬件将量子机器学习应用于 LHC 的高能物理分析
我们小组率先在 LHC 的高能物理分析中使用量子机器学习 (QML)。我们已在门模型量子计算机模拟器和硬件上成功将几种 QML 分类算法应用于 ttH（与顶夸克对相关的希格斯粒子生成）和希格斯粒子到两个μ子（希格斯粒子与第二代费米子的耦合）这两项最近的 LHC 旗舰物理分析。模拟研究已使用 IBM Quantum Framework、Google Tensorflow Quantum Framework 和 Amazon Braket Framework 进行，并且我们已实现良好的分类性能，其性能类似于目前在 LHC 物理分析中使用的经典机器学习方法，例如经典 SVM、经典 BDT 和经典深度神经网络。我们还使用 IBM 超导量子计算机硬件进行了研究，其性能令人鼓舞，并且接近 IBM 量子模拟器的性能。此外，我们将研究扩展到其他 QML 领域，例如量子异常检测和量子生成对抗，并已取得一些初步成果。此外，我们还使用 NVIDIA cuQuantum 和 NERSC Perlmutter HPC 克服了大量子比特（25 个量子比特或更多）和大量事件情况下的密集计算资源挑战。
物理学硕士
Sarah Caudill，博士，路易斯安那州立大学，助理教授。专业领域：黑洞和中子星的引力波搜索、科学计算、机器学习。 Robert Fisher，（研究生项目主任），博士，加州大学伯克利分校，教授。专业领域：湍流基础物理学、科学计算、恒星形成和超新星。 Jong-Ping Hsu 博士 1969 罗彻斯特大学，校长教授。专业领域：时空对称性、量子杨-米尔斯引力、具有非积分相位因子的广义规范变换和夸克禁闭的可重整化模型 David Kagan，博士，剑桥大学，物理学专职讲师。专业领域：弦理论、量子引力、量子理论。 Christian McHugh，博士，北卡罗来纳大学教堂山分校，物理学专职讲师。专业领域：医学物理学、磁共振成像、化学交换核磁共振波谱、超极化氙。 Grant O'Rielly，博士，墨尔本大学，副教授。专业领域：中等能量光核物理、少体系统、介子光生成、基本核对称性。 Renuka Rajapakse，博士，康涅狄格大学，物理学专职讲师。专业领域：量子光学、计算物理、量子计算和原子物理。 Jay (Jianyi) Wang，（主席），博士，田纳西大学诺克斯维尔分校，教授。专业领域：电子、原子和光学过程的理论与模拟、离子-固体和离子-表面相互作用、计算物理。
国际空间站上的 Mini-EUSO 望远镜：发射和初步结果
Mini-EUSO 是一台于 2019 年在国际空间站上发射的望远镜，目前位于空间站的俄罗斯部分。该任务的主要科学目标是寻找核物质和奇异夸克物质，研究瞬变发光事件、流星和流星体等大气现象，观察海洋生物发光以及人造卫星和人造空间碎片。它还能够观测能量高于 10 21 eV 的超高能宇宙射线产生的广泛空气簇射，并探测地面激光产生的人造簇射。Mini-EUSO 可以在紫外线范围（290 - 430 nm）内绘制夜间地球地图，空间分辨率约为 6.3 公里，时间分辨率为 2.5 秒，通过俄罗斯 Zvezda 模块中面向天底的紫外线透明窗口观察我们的星球。该仪器于 2019 年 8 月 22 日从拜科努尔航天发射场发射，其光学系统采用两个菲涅耳透镜和一个焦面，焦面由 36 个多阳极光电倍增管组成，每个光电倍增管有 64 个通道，总共 2304 个通道，具有单光子计数灵敏度，总视场为 44 ◦。Mini-EUSO 还包含两个辅助摄像头，用于补充近红外和可见光范围内的测量。在本文中，我们描述了该探测器并展示了运行第一年观察到的各种现象。
![arXiv:2012.09471v2 [nucl-th] 2021 年 3 月 2 日](/simg/g:\will\search\icon\source\c\cf6bb39a4bff96f39f5c31349b9b5960ffb0ecf7.webp)
arXiv:2012.09471v2 [nucl-th] 2021 年 3 月 2 日
研究核物质到夸克胶子等离子体（QGP）的相变是相对论能量下重离子碰撞的主要目的[1–3]。根据格点 QCD 计算，相变是在有限温度和较小重子化学势下的一个平滑转变[4–6]。在较大的化学势下，它转变为一级相变，一级相边界的端点称为临界点[7–10]。为理解 QCD 的相结构，了解临界点和相边界在 QCD 相图中的位置非常重要。然而，从强子物质到夸克物质的转变密度的确切值在核物理和天体物理中仍然是一个长期争论的问题[11–17]。相对论能级重离子碰撞是目前研究QCD相变的唯一实用方法。实验测量和输运模型计算均表明，在交替梯度同步加速器（AGS）能量下，重离子碰撞可以形成密度大于3ρ0、温度高于50MeV的高温致密物质[18–20]。在这一能量领域，人们进行了大量的理论计算和实验测量，致力于寻找相变的迹象[21–33]。遗憾的是，到目前为止，临界点和相变边界仍未有定论。
QUnfold 是一种基于量子退火的 HEP 展开工具
近几十年来，尽管在研制能够解决复杂问题的大型量子计算机方面迄今为止取得的成果很少，但量子计算一直是发展最快的领域之一。迄今为止，D-Wave 是第一家也是唯一一家允许用户直接与量子计算机交互的公司，从而让任何想要解决某些问题的人都能够使用量子计算。正是从这种可能性出发，QUnfold 的想法诞生了，这是一种软件，旨在利用 D-Wave 获得的量子优势实现一种新的展开技术（粒子物理学中的标准问题）。本论文旨在测试和分析该方法与常用的传统方法相比的局限性和优势。为此，我们利用了从 t 夸克衰变中获得的数据，并对这些数据运行了各种展开算法，以便可以比较获得的结果。