BESIII实验是目前国际上唯一运行在tau-粲能区的大科学实验装置。BESIII探测器由漂移室，飞行时间探测器，电磁量能器和缪子探测器组成。报告主要介绍BESIII实验的数据触发、获取和处理流程，包括各个子探测器的模拟，刻度与重建，以及部分物理分析工具软件的内容。
This talk will give an overview of the computational metholds used in the ATLAS experiment, a general-purpose detector experiment at Large Hardon Collider. Upon the collision of proton-proton bunches, microscopic interations take place. Physicists have to rely on sophiscated software program applied to computational hardware to take raw data from detector, trigger on and store interesting...
高能物理实验将产生海量的科学数据，当前我国高能物理实验每年产生数十PB的科学数据，当新一代自由电子激光和同步辐射光源投入运行后，每年将产生数百PB的科学数据，这些科学数据是领域科研活动的重要要素。
海量科学数据为数据管理、长期保存和共享利用技术带来了巨大挑战，需要合理、高效的数据能力、软件能力和算力能力的组织与协作，以满足科研活动需求。本报告将介绍我国高能物理领域当前科学数据和科学计算现状和未来发展趋势。
The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) is a multi-purpose experiment under construction in southeast China, designed to determine the neutrino mass ordering, precisely measure neutrino oscillation parameters, and probe the fundamental properties of the neutrinos by detection of solar. supernova, atmospheric and geo-neutrinos.
JUNO is equipped with a 20 kton liquid scintillator...
The Muon g-2 experiment at Fermilab aims to measure the muon anomalous magnetic moment with an unprecedented precision of 140 ppb. In 2021, the first result of the experiment confirmed the previous measurement and increased the deviation with the Standard Model predicition to 4.2 sigma. The size of the first dataset is at multi-petabyte-size level and the final dataset is expected to be 20...
AMS运行在国际空间站上，有1.4kG的磁场和位置分辨高、物质量少的硅微条探测器，具有精确测量伽马射线的能力和探测伽马射线极化的潜力。本报告通过采用拓展细胞自动机的方法，针对高能光子在AMS探测器的响应进行优化，构建了通过正负电子对测量高能伽马射线的通用算法。新算法实现了在TOF上转换的伽马重建效率在200MeV从46%提高到了82%，1GeV从78%提高到了92%。在L2转换的伽马射线重建效率在200MeV从39%提高到了81%，1GeV从74%提高到了94%。
With high duty cycle and wide aperture, the Large High Altitude Air Shower Observatory - Water Cherenkov Detector Array(LHAASO-WCDA) can conduct an unbiased gamma-ray sky survey in the energy range from a few hundred GeV to 100 TeV. The sensitivity of WCDA is as high as a few percent of Crab units, which allows us to monitor the VHE variability of blazars. The LHAASO Collaboration has...
PandaX-4T实验是一个多物理目标的大型深地液氙实验。目前已经采集了约750PB的高质量数据用于物理分析。面对接下来采样率翻倍，采数周期更长的挑战，我们对现有的数据处理流程进行了升级。通过有针对性地保留原始数据中的物理部分以及降低物理部分中时间精度要求不高部分的采样率，我们可以节省最多65%的存储，同时将数据处理速度提升一倍以上。此次升级也将从事例重构算法上提升几个keV以下物理事例的探测效率。
随着近几年深度学习的发展，神经网络等深度学习方法不断被应用在高能物理研究领域，本报告提出了将探测器数据完整的送入经过训练的卷积神经网络模型，经卷积神经网络模型计算后直接输出重建后的方向，此方法避免了人为选择的偏见，以最直接的数据输出最直接的结果。为了验证此算法的准确性，我们使用暗物质粒子探测卫星（DAMPE）的伽马数据（100GeV到10TeV能级的数据)对模型进行了训练、测试以及验证，数据验证得到的结果为方向重建的单侧投影的残差正态分布sigma值为0.166。此外，此算法重建精度会随着沉积能量变高而变高，且此算法亦适用于其他带电粒子的方向重建。
高能宇宙辐射探测设施（HERD）是中国空间站未来的重要实验载荷。HERD主要科学目标为暗物质的搜寻、原初宇宙射线各成分能谱的精细测量以及伽玛射线巡天观测。硅电荷探测器(SCD)作为HERD的主要载荷之一，能够实现带电粒子电荷量的精确测量。针对SCD原理样机的束流实验数据，开发了新的电荷重建算法，完成Z=1~28的电荷重建，并与传统电荷重建算法进行交叉验证。
PandaX-4T is a 4-tonne scale liquid xenon experiment located in CJPL. It aims to search for elusive dark matter particles, Majorana neutrinos and astrophysical neutrinos. PandaX-4T has completed the detector construction and the subsequent commissioning run in 2021, and more physics data are being collected and analyzed now. To fulfill the requirements for multiple physics topics, a series of...
量子计算机是利用量子态的叠加性和纠缠性信息进行运算和处理的机器，其利用强并行性，打开了提升计算效率的完全不同的技术路径。在高能物理领域，量子计算的应用研究已经进行了多年，特别是CERN 量子技术计划 (CERN QTI)在2021年10月公布长期量子研究计划的路线图，促进了量子技术在高能物理学领域的应用。本报告主要集中于介绍量子机器学习的基本原理，以及目前在高能物理实验数据处理中的应用状态，包括粒子鉴别、图像处理、数据分析、径迹重建和快速模拟等领域。通过讨论量子计算机可能对机器学习带来的“量子优越性”，探索高能物理实验数据处理中使用量子计算机的可行性。
A brief introduction of software and computing in the LHC CMS experiment will be given, including the history, current status and future prospects towards HL-LHC.
ChatGPT demonstrates extraordinary emergent abilities in complex reasoning and language generation. In this talk we introduce Big Bang Transformer[乾元], a pretrained LLM trained on blend of general text, scientific papers and code datasets. We discuss how LLMs acquire emergent abilities by instruct finetuning and RLHF. We propose to use statistical mechanics principles to study the fundamental...
We have developed an end-to-end data analysis framework, HEP ML Lab (HML), based on Python for signal-background analysis in high-energy physics research. It offers essential interfaces and shortcuts for event generation, dataset creation, and method application.
With the HML API, a large volume of collision events can be generated in sequence under different settings. The representations...
国际空间站AMS实验是运行在外太空的高精度大型磁谱仪，主要通过测量宇宙线研究暗物质、反物质、宇宙线起源和空间辐射。本报告将简要介绍AMS实验的数据处理与分析过程，包括DAQ、触发、刻度、重建和能谱测量等。
高能辐射探测（HERD)探测器将于2027年在中国空间站长期运行，HERD探测器五面灵敏，三维测量，以极高的灵敏度寻找暗物质，并将首次直接在空间探测宇宙线到膝区，是未来空间宇宙线实验的旗舰级实验。本报告将介绍HERD实验离线软件系统（HERDOS），HERDOS采用Sniper框架，基于Geant4,利用DD4HEP几何描述、PODIO输入输出等主流软件，并针对HERD实验特点，整合了CRMC、Genfit等第三方软件，用于HERD实验的模拟、重建、刻度和物理分析。
测量基本粒子的电磁偶极矩对于寻找超越标准模型之外的新物理具有重要的意义。大型强子对撞机(LHC)上的高能束流使得测量粲重子（$\Lambda_c^{+}$, $\Xi_{c}^{+}$）的电磁偶极矩成为可能。我们计划使用弯曲的晶体中的通道来约束$7~{\rm TeV}$的质子束流与钨靶碰撞产生的粲重子，使其自旋取向在晶体中发生进动。其自旋的偏转与其电磁偶极矩息息相关，所以我们最终能够通过测量其飞出晶体后衰变末态粒子的角分布来获得其电磁偶极矩。本报告将简要介绍该实验可行性研究的最新进展以及基于DD4hep, podio, Geant4等高能物理常用软件的模拟与数据分析框架的设计与开发。
增强型X射线时变与偏振探测（enhanced X-ray Timing and Polarimetry，简称eXTP）空间天文台是我国在成功发射硬X射线调制望远镜卫星后发展的下一代旗舰级X射线天文卫星。观测模拟是研制X射线天文卫星不可或缺的手段，对仪器性能参数的理解、科学性能的评估和观测数据的科学分析等方面有重要的意义。eXTP端对端观测数据模拟系统能够提供具有天体物理意义的、反应有效载荷真实响应的、与在轨运行接近的观测数据，以满足标定和数据处理流程的需要。
基于硅光电倍增器(SiPM)阵列读出的闪烁光纤探测器能够提供与传统硅微条探测器相当的高位置分辨率，在粒子物理实验(LHCb、Mu3e、HERD等)和缪子成像领域具有广泛的应用前景。利用Geant4软件构建了塑料闪烁光纤探测器的精细光学响应模型，充分考虑光纤发光过程、光子束缚效率、光衰减、光纤串扰以及SiPM的探测效率、增益、噪声、饱和等效应，普遍适用于基于SiPM读出的塑料闪烁光纤探测器，可为该类探测器的整体设计和研制提供理论指导。
对马约拉纳中微子的研究是当前粒子物理领域探索超出标准模型新物理的热点研究方向，无中微子双贝塔衰变（NLDBD）是实验上可以确认中微子马约拉纳属性的稀有核衰变。PandaX-III合作组致力于打造具有国际竞争力的百公斤靶质量实验，采用基于气体微结构探测器技术的高压气氙时间投影室来寻找Xe-136的NLDBD过程，其最显著优势在于能够通过带电粒子径迹特征进行信号本底鉴别，进而大幅提高实验对NLDBD的探测灵敏度。本报告将从PandaX-III实验中带电粒子径迹特征分析入手，介绍粒子径迹重建、信号本底鉴别、事例顶点重建等方法，推动PandaX-III朝着零本底实验条件发展。
Quantum computing has emerged as a promising paradigm that offers potential solutions to complex computational problems intractable for classical computers. Over the last few years, there has been a surge of interest in exploring the application of quantum algorithms in various fields, including High Energy Physics (HEP). This talk aims to provide an overview of quantum machine learning...
The PandaX-4T event viewer is a dedicated integrated GUI program for visualizing data information, especially the waveform and charge distribution of detected signals, which has already become a powerful and indispensable supporting tool in the PandaX-4T experiment. In this talk, I will present two versions of viewer software used during PandaX-4T data analysis based on different motivations...
