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杰斐逊实验室寻找神秘的亚原子粒子得到了能源部资助

2022-06-10 14:37     来源:外媒     核物理原子核

众议员 Robert C. Scott、D-Newport News、众议员 Elaine Luria、D-Norfolk 和美国能源部长 Jennifer Granholm 于 2021 年 10 月 25 日在杰斐逊实验室连续电子束加速器设施的加速器旁听取简报。(戴夫·雷斯)

杰斐逊实验室正在寻找比原子更小的物质,没有人发现,但理论认为存在,这在处理其 GlueX 探测器收集的大量数据方面得到了一些帮助。

帮助的形式是美国能源部向科学家 Alexander Austregesilo 提供赠款。他是获得美国能源部科学办公室早期职业研究计划拨款的 83 位科学家之一,五年平均拨款 250 万美元。

Austregesilo 在位于纽波特纽斯的托马斯杰斐逊国家加速器设施的 GlueX 研究中工作,研究强力是自然界的四种基本力之一,包括重力、电磁力和所谓的弱力,它是驱动粒子衰变的原因,与放射性。

强大的力量将夸克(带有分数电荷的亚原子粒子)结合到原子核的质子和中子中 - 以及其他一些称为奇异介子的神秘粒子。它们由比质子或中子更少和更多的夸克组成,是 GlueX 专注于寻找的东西。

“我们希望进一步了解强相互作用的动态,”Austregesilo 说。

“GlueX 旨在寻找更奇特的物质状态。你可能会同时发现四五个夸克。你也可以有激发的胶子,这有助于粒子的特性,”他说。

自 2016 年以来,GlueX 实验已经积累了 400 万 GB 的数据——1 GB 包含的信息量与近 900,000 页文本的信息量相同——使用 120 亿电子伏的粒子加速器将光子驱动到原子核上。

Austregesilo 的项目专注于开发工具,在这些数据中搜索那些神秘介子的迹象。

“数据如此之多,如此精确,以至于旧技术已经不够用了,”他说。“凭借现在可用的高性能计算资源和理论进步,您必须开发新工具和新方法,从我们记录的数据中提取尽可能多的信息。”

他的目标是使用主要由图形处理单元或 GPU 驱动的计算机系统,GPU 是运行流行视频游戏系统的单元的更强大版本。

Austregesilo 希望采用先进的编程方法,例如机器学习和人工智能,让 GPU 寻找介子发出的非常小的信号。

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