A sötét anyagot is észlelhetővé tenné a Nagy Hadronütköztetőbe tervezett AI-rendszer
A mesterséges intelligencia (AI) alapú képfelismerés forradalmasíthatja a sötét anyag kutatását a svájci CERN Nagy Hadronütköztetőjében (LHC), a világ legnagyobb és legerősebb részecskegyorsítójában. A Duke Egyetem fizikusai úgy vélik, hogy az ütközésekből származó szubatomi törmelék AI segítségével történő elemzése felfedheti a sötét anyag titkait.
A sötét anyagot, mivel semmilyen elektromágneses sugarat nem bocsát ki, még csillagászati műszerekkel sem tudják közvetlenül kimutatni, létezésére csak a látható anyagra és a kozmikus háttérsugárzásra kifejtett gravitációs hatása alapján lehet következtetni. A mai kozmológiai elméletek szerint a világegyetemet csak 5 százalékban alkotja az általunk megfigyelhető anyag, míg 26,8 százalékát sötét anyag, 68,2 százalékát pedig a sötét energia teszi ki – így az univerzum anyagának 85 százaléka sötét anyag.
Az LHC kutatói a sötét anyagot olyan detektorok segítségével igyekeznek kimutatni, amelyek óriási 3D-s kameraként működve folyamatosan képeket rögzítenek a protonok ütközéséből származó részecskékről. Bár ezek az eszközök csak az észlelhető részecskéket tudják feldolgozni, a kutatók szerint egy módszerrel a sötét anyagot is meg lehetne figyelni. Az ütközéskor ugyanis nehéz töltött részecskék keletkeznek, amelyek megtesznek kb. 25 centimétert, majd láthatatlanul, nyom nélkül bomlanak sötétanyag-részecskékké.
Csakhogy az LHC detektorai másodpercenként mintegy 40 millió pillanatképet rögzítenek a mindenfelé szálló részecskékről, a kutatóknak így a tű és a szénakazal történetével kell szembesülniük. Mivel a legnagyobb kihívást a releváns adatok gyors azonosítása és tárolása jelenti, Ashutosh Kotwal, a Duke fizikusa kifejlesztett egy AI-vezérelt algoritmust, amely kevesebb mint 250 nanoszekundum alatt képes kielemezni a képeket.
Kotwal most azon munkálkodik a csapatával együtt, hogy jövő nyárig megépülhessen a tervek szerint 2000 chipből álló, detektorokra szerelhető AI-rendszer prototípusa, a teljes megvalósítást pedig 3-4 éven belül látják reálisnak.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten:
