ENG: In the depths of the France–Switzerland border, the Large Hadron Collider (LHC) operates as the world’s most powerful particle accelerator, smashing protons together at near-light speeds. These collisions create tiny bursts that mimic the conditions of the early universe, providing a unique opportunity for scientists to explore the subatomic realm. Among these scientists is Duke physicist Ashutosh Kotwal, who is focused on uncovering the mysteries of dark matter—the elusive substance that makes up five times more of the universe than ordinary matter, yet remains unseen. Utilizing advanced artificial intelligence, Kotwal aims to capture fleeting evidence of dark matter within the subatomic debris created by the LHC’s collisions.
Kotwal’s approach involves a cutting-edge algorithm known as a “track trigger,” designed to sift through the vast amounts of data produced by the LHC’s detectors. These detectors act like massive digital cameras, snapping 40 million images every second, but only a tiny fraction of these images contain the critical clues scientists seek. Kotwal’s track trigger algorithm operates at unprecedented speeds, identifying potential dark matter signals within nanoseconds and ensuring that vital data is preserved for further analysis. As the LHC’s capabilities increase, this innovative technology will be essential in the ongoing quest to detect dark matter, potentially revealing new insights into the fundamental nature of the universe.
RO: În adâncurile graniței dintre Franța și Elveția, Marele Accelerator de Hadroni (LHC) funcționează ca cel mai puternic accelerator de particule din lume, zdrobind protonii unul de altul la viteze aproape de cea a luminii. Aceste coliziuni creează mici explozii care imită condițiile universului timpuriu, oferind oamenilor de știință o oportunitate unică de a explora lumea subatomică. Printre acești oameni de știință se numără fizicianul Ashutosh Kotwal de la Universitatea Duke, care se concentrează pe descifrarea misterelor materiei întunecate — substanța evazivă care reprezintă de cinci ori mai mult din univers decât materia obișnuită, dar care rămâne nevăzută. Folosind inteligența artificială avansată, Kotwal își propune să captureze dovezi efemere ale materiei întunecate în resturile subatomice create de coliziunile LHC.
Abordarea lui Kotwal implică un algoritm de ultimă generație cunoscut sub numele de „track trigger”, conceput pentru a filtra vastele cantități de date generate de detectorii LHC. Acești detectori funcționează ca niște camere digitale uriașe, realizând 40 de milioane de imagini în fiecare secundă, dar doar o mică parte dintre acestea conțin indiciile esențiale căutate de oamenii de știință. Algoritmul track trigger al lui Kotwal operează la viteze fără precedent, identificând potențiale semnale ale materiei întunecate în nanosecunde și asigurând păstrarea datelor vitale pentru analize ulterioare. Pe măsură ce capacitățile LHC cresc, această tehnologie inovatoare va fi esențială în căutarea continuă a materiei întunecate, dezvăluind potențial noi perspective asupra naturii fundamentale a universului.
Source (Duke University, “A Camera Trap for the Invisible”, 29.07.2024)
Paper: Kotwal, A.V., Kemeny, H., Yang, Z. and Fan, J., 2024. A low-latency graph computer to identify metastable particles at the Large Hadron Collider for real-time analysis of potential dark matter signatures. Scientific Reports, 14(1), p.10181.
