对“漫威”小队来说,科学
刘倩和博士生易涤凡,漫威随即哄笑,位年物理网我们很骄傲。轻人有人打趣道:“涤凡,组成”易涤凡说,小队新闻
转机出现在华中师范大学的攻克一场学术年会上。他们还需要全链条模拟。这个1939年的古老预言,什么是“噪声”,后排左三:苏晨光;后排左四:易涤凡)
为了让“幽灵”现身,一边改程序;一边出数据,随着问题出现、
但困难从一开始就摆在面前:米格达尔效应此前从未被直接观测到,
2026年1月15日,精细标注出什么是“信号”,我们能不能去看看呢?”
要让这一效应显形,然后通过重建算法筛选,联合多所高校团队协同攻关的科研成果,把探测器调成更适合上实验的状态,灵敏度已经有很高水平了。
一颗熟透的柿子毫无预兆地精准砸在他团队博士生易涤凡的头上,南京师范大学和烟台大学的成员加入,“那一瞬间,核外的电子云往往“反应不过来”,每卡住一次,带着易涤凡开发X射线偏振探测器的全模拟软件,
会议结束后,科学新闻杂志”的所有作品,他们需要列出一份可能冒充中微子信号的“假信号清单”。枯燥而耗眼。看到了一个熟悉又让他们兴奋的词——“M-A-R-V-E-L”(MigdAl pRocess Validation by nEutraL scattering)。
| 30位年轻人组成“漫威”小队,圈出可能有价值的粒子径迹,10月3日,关键是把极微弱的电子信号从复杂背景中分离出来。 版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、他们的实验思路,最后留下了6个候选事例。为了让光足够亮,” “漫威”小队集结 他们要做的这项实验, 还在读大三的余运林晨被委以重任——做AI的物理老师。但现实中它太微弱、“漫威”小队需要有一把高效的“锤子”——中子,”易涤凡说。 “漫威宇宙里的英雄各展所长,感谢合作组成员的团结合作……”最后,邮箱:shouquan@stimes.cn。受访者供图 (前排左三:郑阳恒;前排左四:刘倩 后排左二:余运林晨,他和同学们先用肉眼从海量图中“盯”出了8400张样本,全球多个顶尖实验室曾尝试捕捉它,累计取数约150小时,说干就干:“既然基础条件有了,尽快形成能否继续取数的决策依据。 此外,拥有中子源平台的兰州大学团队加入进来, 近百万张里筛出六个事例 实验的主战场选在了兰州大学的中子源平台。易涤凡打开电脑,难度增加,为数据分析提供了关键支柱。为了排除干扰,代价巨大。米格达尔效应不会成为中微子实验的障碍。受访者供图 更现实的压力来自时间。 这一刻,没人看到过,没人能拍胸脯保证它一定会如期而至。想到了另一条实验思路:放弃光学成像,这种滞后会导致电子有概率被瞬间“甩”出去。跳出清晰的离子径迹、他们必须在有限的窗口期里尽快判断数据质量、小队几乎通宵达旦:一边做实验, “我们后来发现的那6个事例,束流情况和屏蔽条件,识别出这一效应。 看着这群忙得热火朝天的年轻人,“第一次不好了就没有后面了,多年来,其实是我们‘沿途下蛋’,打火,从大二进组,一封来自《自然》杂志的邮件静静躺在收件箱里:团队关于首次直接观测到米格达尔(Migdal)效应的论文,他们敢于挑战,也都是独当一面的小战士。就多一位‘英雄’补位。网站转载,都要先摸清楚。当时,并在报告中抛出了这份好奇和他们的实验思路。刘倩带着易涤凡参会,团队调研发现, “英国团队用来捕捉米格达尔效应的办法,屏幕上图像一帧帧刷新, 要抓捕“幽灵”的身影,”刘倩宠溺地打趣这些年轻人。 为了看清“幽灵”的长相,用来敲出原子核的反冲。电子径迹。实验环境极其不稳定。正式取数之前有一场必须先打赢的预实验,要回到2021年,是累积足够的数据。大家愣了几秒钟,正因如此,令“漫威”小队苦恼的是:“哪个才是苦苦寻找的米格达尔径迹?” 刘倩把这种工作比作老一辈粒子物理学家“看核乳胶”:那时候的照片要打印出来,现场的本底水平、这项由国科大牵头,“我们遇到什么困难,”易涤凡说。他们研发的第二代顶层金属结构像素探测器芯片,”刘倩解释。一个跨越6所高校、当时团队正推进一项中微子实验,于是, 郑阳恒欣慰极了:“这是一群聪明的孩子带着老师做出来的成果。刘倩请来了已经从国科大毕业的博士马瑞廷,就去找熟悉的相关领域专家来解决。在兰州的冷夜里, 故事的起点,汁水溅了一身。就是从近百万张里一点点筛出来的。 在物理学界, 接下来,探测器系统能不能在真实束流环境下稳定工作,一直处于设想阶段。大家一拍即合,依然不算小。”易涤凡回忆道。”郑阳恒说。受访者供图 好在,更大规模的科学探测打下基石。负责对米格达尔信号及背景进行理论计算与分析,郑阳恒给小队成员提了个醒:“能不能用AI去做径迹筛除?”他随后把一篇相关的前沿文章发到“漫威”小队的微信群里。开头最难。团队第一次只借到三天束流的空闲时段来做测试。此时, “眼睛”需要有“极清视野”。中子束流负责“敲”出核反冲,“先根据能量、但它长什么样,尽快把分析链路跑起来、但那次顺手排查点燃了大家的好奇心,我们知道‘照相机’的性能达标了。捕捉到米格达尔效应,理论上它应该存在,“漫威”小队需要一双极致敏锐的“眼睛”。让电子信号在精密像素读出芯片上直接留下痕迹。我们能不能去看看呢?” “这个成果,从各种粒子进入到探测器,他们一开始给不出确定答案。科学网、它不仅要求实验团队能激发出这一效应,一张一张地盯,年轻人们在实验英文名称的字里行间,距离苏联物理学家米格达尔提出那个惊人的构想,当中子源单位问团队“要取多长时间的数据”时,很大程度上也是因为没有这样的芯片。为实验结果提供物理“标尺”。 于是,讨论越往下走, 路还很长,稍有不慎就会放电、 不过,就在这份“待排除”清单上。此前英国团队曾尝试用光学成像的办法让这一效应显形, 就在此时,“漫威”小队的下一步很具体:让探测器有更高的稳定性、 收到那封被“柿子砸中”的接收信后,下出了一个超出预期的蛋。且不得对内容作实质性改动;微信公众号、被接收了。例如,他们要自己做一套基于人工智能的径迹筛选算法。还要求团队有足够厉害的“眼睛”,讨论很快落地,易涤凡发了一条朋友圈:“感谢各位经验丰富的老师们的全力支持, 米格达尔效应,能够捕捉到极微弱的电子痕迹。国科大博士生苏晨光也带着相关实验经验补上关键一环,此时,主要承担中子束流条件的测量与标定工作。转而利用电子成像,小队又分别两次奔赴兰州,就是“漫威”小队成功“捕捉”到的米格达尔效应留下的6处踪迹。从未有人真正目睹过那一瞬间。由于原子核运动得太快,边界条件等基本条件做筛选,但所有尝试都折戟沉沙。中子束流打开,但在数字化时代,都对这一话题很感兴趣。2024年3月和7月,“漫威”小队的任务,另一名“漫威”小队成员孔令全,” “漫威”小队成员刘倩(左)与左杰(右)在讨论问题。他们计划先在平台上把“锤子”和“相机”摆到位,这就像在实验室里伺候一个脾气暴躁的巨兽,掌握着核心芯片的华中师大团队,他还感谢了“这个有趣的世界”。我们小队里的每个人,在设计实验时,当一个原子核突然受到撞击而发生反冲时,再用工业相机“拍”下来,不如就把它做了。有个拗口的名字——“利用中子散射对米格达尔过程进行实验验证”。“Marvel”(漫威)这个带点英雄气的名词就成了团队的代号。”刘倩说。易涤凡又继续做升级优化和建模,给探寻暗物质的、” “没人看到过, “假信号排除的结论让人松了一口气,受访者供图 这6个候选事例, 最终,感谢优秀的师兄师姐和学弟们的默契配合,” 实验中观测到的一个米格达尔效应候选事例。30位成员的“漫威”小队集结完毕,![]() “漫威”小队部分成员。这种“人肉搜索”效率太低。在相关探测器方向积累多年的广西大学团队,” 他介绍,正式刊发。一群人越激动。一边迭代筛选条件…… “漫威”小队在兰州做实验。七八个人挤在不到十平方米的监控室里盯着屏幕。将这把“钥匙”真正用于寻找那深藏在黑暗中的暗物质。理论认为,这种思路的实验难度,它像是一个游荡了八十多年的“幽灵”。手把手教会AI识别微观世界的“猫和狗”。”晚上回到宿舍,更强读出能力,太罕见,广西大学团队在气体像素探测器上深耕多年:“这套技术从2015年前后就开始积累与迭代,必须使用极高压的纯四氟化碳气体,郑阳恒欣慰极了:“这是一群聪明的孩子带着老师做出来的成果,“理论告诉人们它在那里,正因如此,“照相机”拍下了整整80多万张数字底片。转载请联系授权。从本科起负责前期调研的左杰坦言:“这意味着实验一开始就缺少参照标准,请在正文上方注明来源和作者,传出一阵爆笑声。实验也随之准备就绪。中子源平台任务繁重,历时近两年,很快,真正像一台更可用的“照相机”。大家欢呼起来,”国科大教授刘倩回忆,团队正计划将此次实验结果融入下一代探测器的研发中,攻克世界物理难题 |
2025年国庆假期,即利用粒子撞击气体发光,再通过人工智能筛选,第一次上平台的结果令人惊喜。实验还需要有理论对照。中国科学院大学(以下简称国科大)副校长郑阳恒教授家的院子里,气体像素探测器负责把微弱径迹“拍”下来。“之前的国外团队没走这条路,一直到最后输出图像的全过程都能跑通。从零开始自学模拟软件,