L'IA pourrait bouleverser la recherche en physique des particules: cette expérience attendue

Publié par Adrien le 04/04/2024 à 06:00
Source: Computer Science
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L'intelligence artificielle (IA) pourrait révolutionner la physique nucléaire, selon une étude récente de l'Institut de Physique Nucléaire de l'Académie Polonaise des Sciences (IFJ PAN) à Cracovie.

Les chercheurs suggèrent que l'IA pourrait bientôt remplacer les méthodes actuelles pour reconstruire les trajectoires des particules secondaires créées lors des collisions de particules dans des accélérateurs comme le Large Hadron Collider (LHC).


Le principe de reconstruction des trajectoires des particules secondaires basé sur les impacts enregistrés lors des collisions à l'intérieur du détecteur MUonE. Les cibles successives sont marquées en jaune et les couches de détecteurs en silicium sont en bleu.
Crédit: IFJ PAN

Dans les expériences de physique à haute énergie, le processus de reconstruction des trajectoires des particules secondaires est complexe, surtout à cause du champ magnétique présent dans les détecteurs qui fait dévier les particules chargées. Les méthodes classiques peinent à suivre le rythme, particulièrement avec l'augmentation prévue de l'énergie des collisions et du nombre de particules secondaires générées. L'IA, grâce à sa capacité à reconnaître rapidement des motifs universels, pourrait offrir une solution efficace.

L'équipe de l'IFJ PAN a développé une IA sous forme de réseau neuronal profond, formé de cinq couches et deux millions de paramètres configurables, entraînée avec 40 000 collisions de particules simulées. Cette IA a appris à reconstruire avec précision les trajectoires des particules, une avancée majeure pour les techniques de détection.

L'expérimentation MUonE, prévue pour débuter au CERN, représentera une occasion pour cette IA de prouver son efficacité dans un contexte réel. MUonE se concentre sur une anomalie observée dans le moment magnétique des muons, qui pourrait indiquer l'existence de phénomènes physiques jusqu'alors inconnus. L'utilisation de l'IA dans cette expérience pourrait augmenter la précision des prédictions du Modèle Standard, contribuant ainsi potentiellement à une grande découverte dans la physique des particules.

L'IA pourrait donc marquer le début d'une nouvelle ère dans les techniques de détection des particules, avec son déploiement attendu au sein de l'expérience MUonE dès l'année prochaine, et une phase cible planifiée pour 2027.
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