A IA poderia revolucionar a pesquisa em física de partículas: esta experiência é esperada
Os pesquisadores sugerem que a IA poderia em breve substituir os métodos atuais para reconstruir as trajetórias das partículas secundárias criadas durante colisões de partículas em aceleradores como o Grande Colisor de Hádrons (LHC).
O princípio da reconstrução das trajetórias das partículas secundárias baseado nos impactos registrados durante colisões dentro do detector MUonE. Os alvos sucessivos são marcados em amarelo e as camadas de detectores de silício estão em azul.
Crédito: IFJ PAN
Nas experiências de física de alta energia, o processo de reconstrução das trajetórias das partículas secundárias é complexo, principalmente por causa do campo magnético presente nos detectores, que faz desviar as partículas carregadas. Os métodos clássicos têm dificuldades em acompanhar o ritmo, especialmente com o aumento previsto da energia das colisões e do número de partículas secundárias geradas. A IA, com sua capacidade de reconhecer rapidamente padrões universais, poderia oferecer uma solução eficaz.
A equipe do IFJ PAN desenvolveu uma IA na forma de uma rede neural profunda, composta por cinco camadas e dois milhões de parâmetros configuráveis, treinada com 40.000 colisões de partículas simuladas. Essa IA aprendeu a reconstruir com precisão as trajetórias das partículas, um avanço significativo para as técnicas de detecção.
A experimentação MUonE, prevista para começar no CERN, representará uma oportunidade para essa IA provar sua eficácia em um contexto real. MUonE se concentra em uma anomalia observada no momento magnético dos múons, que poderia indicar a existência de fenômenos físicos até então desconhecidos. A utilização da IA nesta experiência poderia aumentar a precisão das previsões do Modelo Padrão, contribuindo assim potencialmente para uma grande descoberta na física de partículas.
A IA poderia, portanto, marcar o início de uma nova era nas técnicas de detecção de partículas, com sua implementação esperada no experimento MUonE já no próximo ano, e uma fase alvo planejada para 2027.