本文转自:中国科学报文 | 《中国科学报》 记者 韩扬眉团队成员正在讨论软件进程|国科大让本科生挑战粒子物理最难技术,成功了

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文|《中国科学报》采访人员韩扬眉
本文转自:中国科学报文 | 《中国科学报》 记者 韩扬眉团队成员正在讨论软件进程|国科大让本科生挑战粒子物理最难技术,成功了
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团队成员正在讨论软件进程 , 从左至右为蒋艺、吕晓睿、马瑞廷、钱文斌、郑阳恒 , 刘寅睿线上参会 。 受访者供图
这原本不是一场“志在必得”的竞赛 , 但现在看来 , 他们的确“赢了” 。
今年7月 , 欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上底夸克物理实验(LHCb)国际合作组宣布发现了3个新奇特态粒子 。 其中两个“四夸克态”强子由中国科学院大学(以下简称国科大)粒子物理实验团队主导发现 。 这为确认自然界中存在超出常规重子与介子的新物质形态提供了全新的实验证据 , 将加深人类对宇宙中物质最基本结构的理解 。
英国曼彻斯特大学教授、LHCb实验合作组负责人克里斯·帕克斯教授评价:“此次新四夸克态发现的数据处理依赖于几位中国同事开发的软件工具 。 ”
而这“几位中国同事”中的核心骨干包括国科大的两位本科生和一位研究生 。 在粒子物理实验团队负责人、国科大物理科学学院副院长郑阳恒看来 , 如果学生有兴趣 , 加上足够的知识储备和合适的研究平台 , 本科生也能作出重要科研成果 。
挑战最难的技术
2014年 , 国科大首次招收本科生 , 以培养“未来科学家”为目标 , 依托中国科学院科研院所资源 , 以“科教融合”为理念 , 开展本科生培养 。
郑阳恒带领的国科大粒子物理实验团队是北京正负电子对撞机BESIII实验与LHCb实验的重要合作组成员 , 长期致力于四夸克奇特强子态研究 。 一开始 , 郑阳恒只是抱着培养本科生的心态 , 让学生参与实验工作 。
蒋艺是国科大物理学院第二届本科生 , 他的导师、物理学院长聘副教授钱文斌用“内秀”形容蒋艺 , “话不多 , 闷声干事” 。
在考研复试现场 , 钱文斌第一次见到蒋艺 。 他告诉《中国科学报》 , 蒋艺的综合成绩并不出众 , 物理成绩也不是最优秀的 。 “面试时 , 我们问了他一些研究生阶段的粒子物理问题 , 他居然都回答出来了 , 而且理解比较深刻 。 ”就这样 , 蒋艺作为硕士研究生 , 被国科大物理学院录取 。
此后不久 , 物理学院特聘教授、BESIII实验合作组共同负责人吕晓睿通过郑阳恒了解到 , 蒋艺的计算机功底非常扎实 , 便提议蒋艺参与到具有挑战性的分波分析工作上来 。
这一提议后来促成了上述新发现所依赖的基础软件——TF-PWA通用振幅分析工具的开发 。 该软件用于大型粒子物理实验数据的分波分析 。
“分波分析是认识粒子特性本质、发现一些新粒子无法绕开的手段 。 ”郑阳恒告诉《中国科学报》 , 一直以来 , 由于分波分析学习门槛高、现有工具通用性较低、计算速度慢 , 使得一些相关研究难以取得重大突破 。
过去 , 他们也考虑过开发分波分析的通用软件 , 但由于条件不成熟 , 想法被搁置 。 直到2017年 , 钱文斌回国入职国科大 , 因其具有丰富的分波分析经验 , 事情出现了转机 。
郑阳恒找到钱文斌、吕晓睿讨论并决定 , 共同推动开发一个通用性好、容易上手的分波分析基础软件工具 。
本文转自:中国科学报文 | 《中国科学报》 记者 韩扬眉团队成员正在讨论软件进程|国科大让本科生挑战粒子物理最难技术,成功了】“我们在BESIII实验和LHCb实验上的数据已经积累到了一定程度 , 分波分析研究成了必要的研究手段 。 ”吕晓睿告诉《中国科学报》 。
几年来 , 钱文斌和吕晓睿一直在寻找突破口 。 蒋艺的加入 , 更坚定了团队马上行动的决心 。 郑阳恒坦承 , 把粒子物理实验中最难的技术之一交给本科生来做 , 能否成功 , 一开始他们并没有抱太大期待 。