Los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) requieren sistemas de selección de eventos de alto rendimiento, conocidos como "disparadores" en física de partículas, para filtrar el flujo de datos a niveles manejables. Los desencadenantes seleccionan eventos con características distintivas, como interacciones o colisiones de partículas registradas en detectores de partículas, y los ponen a disposición para análisis físicos. En tan solo unos segundos, el complejo sistema puede determinar si vale la pena conservar o no la información sobre un evento de colisión determinado.
Los experimentos ATLAS y CMS utilizan activadores en dos niveles. El primer disparador se ejecuta en sincronía con la velocidad de los grupos de partículas que chocan en los detectores, decidiendo en menos de 10 microsegundos qué datos conservar. Los eventos que pasan el activador de primer nivel pasan al segundo activador de alto nivel para su posterior selección. Luego, los eventos seleccionados se envían al Centro de datos del CERN, donde los datos se copian, almacenan y finalmente se ponen a disposición de científicos de todo el mundo para su análisis.
En preparación para el LHC de Alta Luminosidad (HL-LHC), los detectores ATLAS y CMS se están actualizando con una granularidad espacial y temporal más fina, lo que dará como resultado más datos para cada colisión. El principio es el mismo que tomar una fotografía con una cámara con más píxeles:el archivo resultante será más grande porque la imagen contiene más detalles y la imagen será de mayor calidad. Para prepararse para la avalancha de datos que se espera cuando el LHC entre en la era de alta luminosidad, los científicos necesitan desarrollar nuevas estrategias para un procesamiento y selección de eventos más sofisticados.
El objetivo clave del proyecto de cinco años Next-Generation Triggers (NextGen) es obtener más información física a partir de los datos del HL-LHC. La esperanza es descubrir fenómenos aún no vistos seleccionando de manera más eficiente eventos físicos interesantes y rechazando el ruido de fondo. Los científicos utilizarán optimización de redes neuronales, algoritmos de inspiración cuántica, computación de alto rendimiento y técnicas de matriz de puertas programables en campo (FPGA) para mejorar el modelado teórico y optimizar sus herramientas en la búsqueda de eventos ultrararos.
Las bases del proyecto NextGen se sentaron en 2022, cuando un grupo de donantes privados, entre ellos el ex director ejecutivo de Google, Eric Schmidt, visitaron el CERN. Esta primera visita inspiradora acabó convirtiéndose en un acuerdo con el Fondo Eric y Wendy Schmidt para la Innovación Estratégica, aprobado por el Consejo del CERN en octubre de 2023, para financiar un proyecto que allanaría el camino para los futuros sistemas de activación en el HL-LHC y más allá. :Nació NextGen.
NextGen colaborará con expertos del mundo académico y de la industria. El trabajo se basa en los principios de ciencia abierta e intercambio de conocimientos integrados en la gobernanza institucional y el modus operandi del CERN. El proyecto incluye un paquete de trabajo dedicado a la educación y la divulgación, un programa de capacitación multidisciplinario único para investigadores de NextGen y eventos y conferencias específicos para la comunidad más amplia de científicos interesados en el campo. La propiedad intelectual generada como parte del proyecto NextGen Triggers, propiedad del CERN, se publicará y compartirá bajo licencias abiertas de conformidad con la Política de Ciencia Abierta del CERN.
El proyecto NextGen Triggers marcará un nuevo capítulo en la física de alta energía, aprovechando sistemas mejorados de selección de eventos y técnicas de procesamiento de datos para desbloquear un reino de descubrimientos.
Proporcionado por CERN
