深层学习×写真フィルムでハイパー核の质量を测定
ノイズを排除した解析手法で新たな结果を取得
理化学研究所（理研）开拓研究所斋藤高エネルギー原子核研究室の笠置歩客员研究员（立教大学大学院人工知能科学研究科助教）、斋藤武彦主任研究员、仲泽和马客员主管研究员（岐阜大学教育学部招へい教员、福井大学附属国际原子力工学研究所客员教授）、立教大学大学院人工知能科学研究科の瀧雅人准教授らの国际共同研究グループは、大强度阳子加速器施设「闯-笔础搁颁」[1]において碍中间子[2]ビームが照射されたJ-PARC E07実験[3]の写真フィルムデータを、深层学习[4]モデルを駆使して解析し、ハイパー核[5]を検出、その质量を测定する手法を确立しました。
本研究は、深层学习を活用した解析によって、特殊な写真フィルムである写真乾板から最も軽いハイパー核であるハイパートライトン（ハイドロジェン3ラムダ）[5]と次に軽いハイドロジェン4ラムダ[5]を、他种のハイパー核や无関係な飞跡による背景事象（ノイズ）の混ざり込みなく同定し、さらに长年ブラックボックスとなっていた飞跡の长さから粒子の运动エネルギーに変换する式の问题点を定量的に分析したものです。その结果、同じ実験から2种のハイパー核について同时に质量を决定することに成功し、测定解析においてさまざまな原因で発生する系统误差も定量的に评価を行いました。
测定した质量から算出された束缚エネルギー[6]は、同じ写真フィルムを用いた约50年前の実験で取得された値より若干大きく、现在もハイパー核のデータの多くを占めている过去のデータの见直しが必要である可能性を示唆しています。开発した手法によって多种多様なハイパー核の质量を测定し、束缚エネルギーを高精度で刷新することは、原子核?物质の成り立ちを研究するための强力な基盘となります。
本成果は基礎物理の学術論文誌『Progress of Theoretical and Experimental Physics』（8月20日付）にオンライン公開されました。
深层学习で検出したハイパー核の2体崩壊事象と飞程による同定解析の结果
详しい研究内容について
深层学习×写真フィルムでハイパー核の质量を测定
ーノイズを排除した解析手法で新たな结果を取得ー
论文情报
- 雑誌名：Progress of Theoretical and Experimental Physics
- 论文名：Binding energy of 3ΛH and 4ΛH via image analyses of nuclear emulsions using deep-learning
- 着 者：Ayumi Kasagi, Takehiko R. Saito, Vasyl Drozd, Hiroyuki Ekawa, Samuel Escrig, Yiming Gao, Yan He, Enqiang Liu, Abdul Muneem, Manami Nakagawa, Kazuma Nakazawa, Christophe Rappold, Nami Saito, Masato Taki, Yoshiki K. Tanaka, He Wang, Ayari Yanai, Junya Yoshida, Masahiro Yoshimoto
- 顿翱滨：
