New frontiers of hot QCD matter physics: ALICE upgrade and precision measurements of heavy flavors and dielectrons

热点QCD物质物理新前沿：ALICE升级以及重口味和双电子的精确测量

• 批准号: 21H04462
• 负责人: 郡司 卓
• 金额: $ 26.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04462/
• 关键词: 高エネルギー原子核衝突; クォーク・グルーオン・プラズマ; 強相関系; 相対論的流体力学; 粒子検出器やデータ処理

本研究にて着目する「重クォークと電子対」の高精度測定を可能にすべく、2021年に郡司は、ALICE実験のランコーディネーターとして、新しい測定器と新しいデータ収集系が問題なく動作することを、LHCのパイロットランで実証した。2022年は、ALICE実験高度化を用いた第３期運転期間の開始である。7月から陽子＋陽子衝突を開始し、大山らは、FPGAによるTPCのデータ処理、特に、2021年度実装した、コモン・ノイズ処理フィルタ、ペデスタル除去フィルタ等に引き続き問題ないことを確認した。TPCの空間電荷補正に関しては、2021年度は3次元の空間電荷密度を使った補正を機械学習で行ってきたが、2022年は、3次元での補正の前段階として、1(動径方向)+1（時間方向）次元の補正でどこまで達成できるのかを検証した。また、アルゴリズムも、Random Forest, XG boost, Neural Networkの3種類を試し、内包するパラメータに対する依存性も調査した。2022年度は、解析のフレームワークの整備と2022年初期データの物理解析に大きな進展があった。関畑は電子対の解析フレームワークの整備を進め、電子同定、外部変換電子対による同定能力の評価、不変質量分布やバックグランドの評価を進め、低い衝突レートのデータに対して、不変質量分布を算出し、ベクトル中間子からの電子対の同定に成功した。また、ハドロン崩壊を用いた重クォークメソンの同定にも成功している。衝突レートが高いデータに対しては、引き続き、キャリブレーションが進行中であり、次年度以降に解析を行う予定である。また、当初、鉛＋鉛衝突が11月に予定されていたが、電力事情により、2023年に延期された。

为了实现本研究重点的“重夸克和电子对”的高精度测量，Gunji将担任2021年ALICE实验的运行协调员，确保新的测量仪器和新的数据收集系统在大型强子对撞机的试运行中证明了其运行没有问题。 2022 年标志着使用先进 ALICE 实验的第三个运行阶段的开始。质子+质子碰撞从7月份开始，Oyama等人确认使用FPGA进行TPC数据处理仍然没有问题，特别是2021年实现的公共噪声处理滤波器和基座去除滤波器。关于TPC空间电荷校正，在2021年，利用机器学习进行了利用三维空间电荷密度的校正，但在2022年，作为三维校正的初步步骤，1（径向）我们验证了我们可以实现多少修正+1（时间方向）维度。我们还尝试了三种类型的算法：随机森林、XG boost 和神经网络，并研究了它们对底层参数的依赖性。 2022财年，分析框架的准备和2022年初始数据的物理分析取得了重大进展。 Sekihata一直在开发电子对的分析框架，评估电子识别，使用外部转换的电子对的识别能力，并计算不变质量分布和背景，并成功识别了来自矢量介子的电子对。我们还成功地利用强子衰变识别了重夸克介子。对于碰撞率较高的数据，校准工作仍在进行中，预计从明年开始进行分析。此外，铅对铅碰撞原定于 11 月举行，但由于电力问题推迟至 2023 年。

项目成果

Transverse-single-spin asymmetries of charged pions at midrapidity in transversely polarized p+p collisions at √s = 200 GeV

√s = 200 GeV 横向极化 p+p 碰撞中中速带电π介子的横向单自旋不对称性

• DOI: 10.1103/physrevd.105.032003
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: T. Iwabuchi;T. Matsuyama and K. Taniguchi;PHENIX Collaboration
• 通讯作者: PHENIX Collaboration

Low-mass dielectron measurement in ALICE at the LHC

LHC ALICE 中的低质量双电子测量

• 发表时间: 2021
• 作者: Daiki Sekihata for the ALICE Collaboration

Transverse single spin asymmetries of forward neutrons in p+p, p+Al, and p+Au collisions at √sNN = 200 GeV as a function of transverse and longitudinal momenta

√sNN = 200 GeV 时 p+p、p+Al 和 p+Au 碰撞中正向中子的横向单自旋不对称性与横向和纵向动量的函数关系

• DOI: 10.1103/physrevd.105.032004
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Acharya U.A.;Esumi S. 他;PHENIX Collaboration
• 通讯作者: PHENIX Collaboration

Deep neural network techniques in the calibration of space-charge distortion fluctuations for the ALICE TPC

深度神经网络技术在 ALICE TPC 空间电荷畸变波动校准中的应用

• DOI: 10.1051/epjconf/202125103020
• 发表时间: 2021
• 期刊: EPJ Web Conf.
• 作者: Gorbunov;Sergey;Gunji;Taku;et al.
• 通讯作者: et al.

WG4（オンラインフィルタリング・演算加速器）報告と展望

WG4（在线过滤/计算加速器）报告与展望

• 发表时间: 2022
• 作者: HyeJeong Kim;Hitoshi Kawakatsu;Takeshi Akuhara;Masanao Shinohara;Hajime Shiobara;Hiroko Sugioka;Ryota Takagi;T. Gunji
• 通讯作者: T. Gunji