Courtesy of InterestingEngineering

AI Bantu CERN Membuka Rahasia Hubungan Higgs dan Quark Charm

Meningkatkan pemahaman tentang bagaimana Higgs boson berinteraksi dengan charm quark menggunakan kecerdasan buatan untuk memperkirakan batasan peluruhan Higgs menjadi pasangan charm quark dengan presisi tertinggi.

20 Mei 2025, 03.05 WIB

59 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

AI memainkan peran kunci dalam penelitian fisika partikel di CERN.
Peningkatan pemahaman tentang interaksi Higgs boson dengan quark charm dapat mengarah pada penemuan baru.
Data lebih lanjut dari LHC diharapkan dapat mengkonfirmasi temuan tentang peluruhan Higgs boson ke dalam quark charm.

Geneva, Switzerland - Higgs boson adalah partikel penting dalam model standar fisika yang ditemukan pada 2012 dan berperan memberikan massa pada partikel lain. Meski interaksi Higgs dengan quark berat generasi ketiga sudah diketahui, hubungan dengan quark charm generasi kedua masih sulit dipelajari karena sifat quark yang membentuk jet yang sulit dibedakan.

Untuk mengatasi kesulitan ini, peneliti di CERN menggunakan kecerdasan buatan, khususnya graph neural network, untuk lebih baik dalam mengenali jet yang berasal dari charm quark. Algoritma ini memproses jet sebagai jaringan partikel dan belajar mengenali pola struktur yang unik pada peluruhan charm quark.

Model kedua yang digunakan adalah transformer network, yang biasanya digunakan dalam model bahasa AI seperti ChatGPT, untuk mengklasifikasikan seluruh kejadian tabrakan dan menentukan mana yang kemungkinan besar melibatkan Higgs boson yang meluruh menjadi charm quark.

Analisis memakai data dari tahun 2016 hingga 2018 yang diambil di LHC dengan fokus pada Higgs yang terbentuk bersama dengan pasangan top quark. Dengan menggabungkan hasil sebelumnya, mereka berhasil meningkatkan sensitivitas pengukuran interaksi Higgs-charm sebanyak 35 persen.

Peneliti berharap dengan pengumpulan data lebih banyak dari LHC dan teknik AI yang terus berkembang, akan memungkinkan mereka mengonfirmasi interaksi ini secara langsung. Ini akan menjadi sebuah kemajuan besar dalam memahami bagaimana Higgs memberi massa kepada semua jenis quark dan menguji model standar fisika selama 50 tahun.

--------------------

Analisis Kami: Penggunaan metode AI canggih seperti graph neural network dan transformer menunjukkan bahwa fisika partikel sekarang semakin mengandalkan teknologi modern untuk mengatasi keterbatasan tradisional dalam analisis data. Ini menegaskan bahwa kolaborasi antara ilmu komputer dan fisika eksperimental menjadi kunci untuk membuka rahasia alam semesta yang kompleks.

--------------------

Analisis Ahli:

Sebastian Wuchterl: Pemakaian machine learning khususnya dalam tagging charm quark merupakan langkah revolusioner yang mengatasi kendala tradisional dalam deteksi partikel.

Jan van der Linden: Kemajuan ini memberi harapan besar bahwa interaksi yang dulu dianggap mustahil untuk diamati kini bisa dipelajari secara langsung, membuka wawasan baru dalam fisika partikel.

--------------------

What's Next: Dengan peningkatan data dan teknik AI yang lebih baik, dalam waktu dekat CMS dan ATLAS kemungkinan besar akan berhasil mengkonfirmasi peluruhan Higgs boson menjadi quark charm secara langsung.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/ai-helps-cern-physicists-charm-higgs-boson-into-revealing-rare-decay