AIを利用し、新物理探索で記録的な感度を達成(U-M researchers use AI to help set record-setting sensitivity in search for new physics)

2026-08-20 ミシガン大学

ミシガン大学の研究チームは、人工知能(AI)を活用して、未知の物理現象を探索する素粒子実験の感度を大幅に高めた。研究では、膨大な実験データから通常の解析では見つけにくい特徴をAIに学習させ、標準模型では説明できない信号の探索を効率化した。これにより、新しい粒子や未知の相互作用など「新物理」の存在を検証する探索で、過去最高水準の感度を達成した。AIは単にデータを分類するだけでなく、信号と背景事象を識別するための解析最適化にも利用され、従来より微弱な現象を検出できる可能性を広げた。今回の成果は、新粒子の発見そのものではなく、発見につながる探索能力を向上させた点に意義がある。AIと高エネルギー物理学を組み合わせることで、標準模型を超える物理の探索をより精密に進められることを示している。

AIを利用し、新物理探索で記録的な感度を達成(U-M researchers use AI to help set record-setting sensitivity in search for new physics)
A computer rendering showing a double-Higgs event inside the ATLAS detector, represented by the outer black and gray structures. Image credit: CERN

<関連情報>

非共鳴ヒッグス粒子対生成の解析の改善bb¯τ+τ最終状態196 fb−1収集されたデータ√s= 13 TeV および 13.6 TeV (ATLAS検出器使用時)
Improved analysis of non-resonant Higgs boson pair production in the bb¯τ+τ final state with 196 fb−1 of data collected at √s = 13 TeV and 13.6 TeV with the ATLAS detector

The ATLAS Collaboration

A search for non-resonant Higgs boson pair production (HH) in the bb¯γ+γ final state is performed using 140fb−1 and 56 fb−1 of proton–proton collision data at centre-of-mass energies of √s= 13 TeV and 13.6 TeV, respectively, recorded by the ATLAS detector during 2015–2023 at the CERN Large Hadron Collider. Relative to the previous ATLAS searches in the same final state, the analysis benefits from the additional dataset collected at 13.6 TeV and from improvements in both event reconstruction and analysis techniques. The Higgs boson pair production cross-section divided by the Standard Model (SM) prediction is found to be μHH= 2.6+1.4−1.0, consistent with the SM expectation. This corresponds to an observed (expected) significance of 2.6 (1.2) standard deviations over the background-only hypothesis of no production and 1.65 standard deviations with respect to the SM prediction. Under the assumption that all other Higgs boson couplings take their SM values, the observed (expected) 95% confidence level interval for the Higgs boson self-coupling modifier is found to be kϒ∈ [−3.4,1.6] ∪ [5.5,10.1] ( kϒ∈ [−1.7,8.5]). As a validation of the analysis strategy, measurements of the and processes are performed in the same final state using the same event selection, yielding observed (expected) significances of 3.5 (2.4) and 1.8 (2.7) standard deviations, respectively, relative to the background-only prediction.

1701物理及び化学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました