Notas de prensa

Persoal investigador do CITENI mellora o estudo da física de partículas do CERN con redes neuronais

O LHCb, un dos detectores do gran colisor de hadróns (LHC) do CERN en Suíza, produce colisións de protóns a altísimas enerxías. Estas colisións xeran partículas inestables que conteñen quarks pesados, cuxa desintegración permite estudar fenómenos de física fundamental que axudan a explicar por que o universo está formado principalmente por materia e case non contén antimateria.

O equipo do experimento, grazas a un estudo liderado por persoal investigador do CITENI, no Campus Industrial de Ferrol, desenvolveu un algoritmo inclusivo baseado en redes neuronais profundas (DeepSets) que analiza todas as partículas de cada colisión, o que permite reconstruír de maneira máis completa a orixe de cada mesón B.

Os quarks: a materia prima do universo

Pero, que é exactamente un mesón B e por que é importante? Para explicalo temos que achegarnos ás partículas máis básicas e elementais que constitúen a materia: os quarks. Hai seis tipos (up, down, charm, strange, top e bottom) e combínanse entre si para formar outras partículas compostas chamadas hadróns. Os mesóns B son un tipo de hadrón formado por un quark bottom e outro quark máis lixeiro. Algúns mesóns B, como B⁰ e Bₛ⁰, que son neutros, poden transformarse na súa antipartícula e logo volver ao seu estado inicial, nun proceso chamado oscilación. Determinar o “sabor” dun mesón, é dicir, o tipo de quark que contiña no seu estado inicial, é esencial para medir estas oscilacións e estudar a violación da simetría de carga-paridade (CP), un fenómeno que explica a predominancia da materia sobre a antimateria no universo.

Reconstruíndo o invisible

Coñecer o sabor orixinal dun mesón B é complexo, xa que se vai formar nun contorno caótico cheo de partículas xeradas na colisión de protóns. Ata agora, no experimento LHCb utilizábanse dúas técnicas principais: a identificación polo lado oposto (Opposite Side, OS), na que se analiza o outro quark xerado na mesma colisión para deducir o sabor do mesón B; e a identificación polo mesmo lado (Same Side, SS), na que se estudan as partículas que acompañan o mesón, que deixan pistas sobre o seu sabor inicial. Ambos os métodos aproveitan só parte da información dispoñible, o que limita a cantidade e a calidade dos datos útiles.

Intelixencia artificial ao rescate

Agora, grazas a esta investigación que considera toda a información do evento de maneira global, mellóranse tanto a fracción dos mesóns correctamente etiquetados (flavor tagging) como a fiabilidade de cada etiqueta. Adestrado e calibrado con desintegracións coñecidas de mesóns B neutros como B⁰ e Bₛ⁰, o algoritmo logrou un 35 % máis de poder de etiquetaxe para B⁰ e un 20 % máis para Bₛ⁰, en comparación coas técnicas tradicionais descritas anteriormente. Esta mellora equivale a dispoñer de moitos máis datos efectivos por colisión, o que incrementa a precisión das análises e a capacidade do experimento LHCb para explorar posibles desviacións do modelo estándar.

Publicacións e colaboración internacional

A investigación coordinada polo grupo FiTNAE da UDC dirixiuna a investigadora Ramón y Cajal e InTalent Veronika Chobanova, quen traballou xunto co investigador predoutoral John Wendel, a investigadora Juan de la Cierva Claire Prouvé e o investigador Oportunius Diego Martínez. Tamén colaborou no seu desenvolvemento o investigador da Universidade de Santiago de Compostela Ramón Ruiz. Forman parte do equipo internacional de máis dun milleiro de persoas investigadoras que asinan o artigo científico resultante, titulado “Inclusive B-meson flavour-tagging algorithm at LHCb”, que se publicou no Journal of High Energy Physics (Springer Nature). O grupo tamén participou na versión divulgativa do traballo publicada no CERN Courier, en colaboración co Instituto Lemarr e a Universidade Técnica de Dortmund.

Intelixencia artificial para profundar nos segredos do universo

Este desenvolvemento demostra como a combinación de intelixencia artificial e física de altas enerxías pode potenciar o estudo de fenómenos fundamentais. Ao aumentar a cantidade e a calidade dos datos útiles, o algoritmo permite reducir os erros estatísticos e mellorar a precisión das medicións.

Ademais, co experimento LHCb xa na súa fase de Run 3, que xerará volumes de datos sen precedentes e contará con detectores actualizados, este algoritmo inclusivo perfílase como unha ferramenta clave para explorar os segredos da materia e do universo con maior precisión e sensibilidade.

Universidade da Coruña (UDC), 2025-12-23

Actualidad

Foto del resto de noticias (tecnoloxia-cuantica.jpg) Foron presentados os novos equipamentos do Centro de Supercomputación de Galicia) instalación que vai incorporar un segundo computador cuántico, denominado IQM Spark. O novo supercomputador e os dous novos computadores cuánticos que se van adquirir situarán a nosa Comunidade na vangarda europea en canto a capacidade de almacenamento de datos e participación en grandes proxectos internacionais. En canto aos computadores cuánticos, o de menor capacidade (5 cúbits), dedicarase exclusivamente a tarefas de formación, probas de concepto e de algoritmia, complementando así ao de maior capacidade (54 cúbits), que será o buque insignia.
Foto de la tercera plana (autopista-ap9.jpg) A Xunta exixe o rescate da AP-9 e asina cos Gobernos de Asturias e Castela e León e o tecido empresarial das tres comunidades a Declaración Compostela, que insta á Comisión Europea a culminar o ditame sobre as prórrogas da AP-9 e AP-66. A conselleira de Vivenda e Planificación de Infraestruturas, María Martínez Allegue, interveu no encontro 'As infraestruturas viarias do Noroeste', organizado pola Confederación de Empresarios de Galicia.

Notas

O próximo 12 de agosto a Península Ibérica vivirá un dos eventos astronómicos máis importantes do século: unha eclipse total de Sol. Pola súa posición xeográfica, a súa climatoloxía e a súa contorna histórica-monumental, a cidade de Lugo foi sinalada como un dos mellores destinos de toda Europa para contemplar este fenómeno na súa máxima plenitude.
A VIII edición do congreso da Sociedad de Estudios de Cerámica Antigua en Hispania (SECAH) está estes días celebrándose no campus de Ourense, cunha visita tamén a Lugo. A cita reúne a 80 especialistas de España e Portugal e conta cun programa formado por 50 relatorios e 35 pósters nos que se abordan as últimas novidades e proxectos neste eido de investigación.
PUBLICIDAD
ACTUALIDAD GALICIADIGITAL
Blog de GaliciaDigital
HOMENAXES EGERIA
PUBLICACIONES