La IA podría revolucionar la investigación en física de partículas: esta experiencia lo espera
Los investigadores sugieren que la IA podría pronto reemplazar los métodos actuales para reconstruir las trayectorias de las partículas secundarias creadas durante las colisiones de partículas en aceleradores como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC).
El principio de reconstrucción de trayectorias de partículas secundarias basado en los impactos registrados durante las colisiones dentro del detector MUonE. Las metas sucesivas están marcadas en amarillo y las capas del detector de silicio están en azul.
Crédito: IFJ PAN
En los experimentos de física de alta energía, el proceso de reconstrucción de trayectorias de partículas secundarias es complejo, especialmente debido al campo magnético presente en los detectores que hace desviar a las partículas cargadas. Los métodos clásicos tienen dificultades para mantener el ritmo, particularmente con el aumento previsto de la energía de las colisiones y el número de partículas secundarias generadas. La IA, con su capacidad para reconocer rápidamente patrones universales, podría ofrecer una solución eficaz.
El equipo del IFJ PAN ha desarrollado una IA en forma de red neuronal profunda, compuesta por cinco capas y dos millones de parámetros configurables, entrenada con 40,000 colisiones de partículas simuladas. Esta IA ha aprendido a reconstruir precisa las trayectorias de las partículas, un avance importante para las técnicas de detección.
La experimentación MUonE, programada para comenzar en el CERN, representará una oportunidad para que esta IA demuestre su eficacia en un contexto real. MUonE se centra en una anomalía observada en el momento magnético de los muones, lo que podría indicar la existencia de fenómenos físicos hasta ahora desconocidos. El uso de la IA en esta experiencia podría aumentar la precisión de las predicciones del Modelo Estándar, contribuyendo así potencialmente a un gran descubrimiento en la física de partículas.
La IA, por lo tanto, podría marcar el comienzo de una nueva era en las técnicas de detección de partículas, con su despliegue esperado en la experiencia MUonE ya el próximo año, y una fase objetivo planificada para 2027.