Nature专访——Rustem Ospanov：缪子专家

Rustem Ospanov：缪子专家

图源：https://www.nature.com/articles/d41586-021-01404-1

欧洲核子研究中心（CERN）位于日内瓦近郊的瑞法边境，安装在这里的ATLAS探测器每秒钟能够捕捉数十亿次粒子碰撞，科学家们未来将对其中约百万分之一进行研究。

中国科学技术大学（下称中国科大）是ATLAS中国合作组中十所科研机构之一。该校于1958年由中国科学院在北京建立，12年后搬迁至合肥。作为中国科大，同时也是ATLAS合作组的一员，Rustem Ospanov目前往来于日内瓦和合肥两地进行粒子物理研究。

科大ATLAS组员四系合影

后排右三为Rustem

Ospanov设计了一种机器学习算法，可以在海量的数据中将信号和背景噪声分离。这一技术可被用于测量希格斯玻色子（2012年首次被CERN发现的基本粒子）与其它粒子之间的高精度相互作用。“这并不简单，” Ospanov介绍说，“我们需要将这些事件进行正确的分类，但它们的背景事件是很相像的。”

在2018年的一项研究中，Ospanov的方法帮助验证了希格斯玻色子和一个顶夸克对的产生（M. Aaboud et al. Phys. Rev. D 97, 072003; 2018）。大约只有1%的希格斯玻色子是通过这种方式产生的，这也是当时观测到的最罕见的希格斯玻色子产生模式。

希格斯玻色子会在产生后的秒（十亿分之一秒的万亿分之一）内开始衰变，其衰变后产生的粒子引起了物理学家们的强烈兴趣。据估计，有58%的希格斯玻色子衰变为底夸克，而只有五分之一的希格斯玻色子衰变为另一种基本粒子——W玻色子。在2020年11月的另一项研究中，Ospanov团队阐述了他们开发的算法是如何将W玻色子及其“表亲”Z玻色子衰变事件中产生的缪子与其他事件产生的缪子区分开来的。

(Atlas Collaboration. Preprint at https://arxiv.org/abs/2012.00578;2020)

参与大型物理实验使Ospanov成为了中国最高产的科研工作者之一。自 2017 年以来，他作为共同作者在自然指数（Nature Index）选取的82种自然科学期刊上署名发表了180余篇合作组实验文章。他的科研事业也驱使他从俄罗斯到美国发展，在美国他先后在德克萨斯大学奥斯汀分校、宾夕法尼亚大学、ATLAS合作组进行研究，随后又任职于英国的曼彻斯特大学。

科大ATLAS组员欧洲核子研究中心组会合影

后排右二为Rustem

2017年，Ospanov受聘为中国科学技术大学特任副研究员。虽然目前疫情带来了一些不便，但能在日内瓦和合肥两地办公的机会最初吸引了他来到了这里，Ospanov说。在中科大这样一所相对年轻的高校工作的另一个好处是它吸引了一些中国最“有能力”的博士生和博士后研究人员，他补充道。2019年，中科大一举超越几乎两倍于其历史的北京大学，成为了自然指数（Nature Index）高校排名中内地高校的首位。

附录：

中科大ATLAS实验组是赵政国院士领导下的一支具有相当规模和凝聚力的稳定团队，目前包括11名教授副教授，2名特任副研究员，3名博士后，近30名博士和硕士研究生。

科大组成员负责或参与探测器建造、运行维护及性能研究、触发优化、末态重建性能的标定，和广泛的物理研究。

在标准模型的精确检验和测量、希格斯粒子的发现和性质研究，以及超出标准模型的新物理的直接寻找的物理研究中，取得了多个以科大组为主导并得到ATLAS国际合作组高度评价的重要物理结果。

新闻来源：https://www.nature.com/articles/d41586-021-01404-1

（Five science stars making their mark in China）

供图：中国科大ATLAS实验组

文字翻译：英文记者团-侯路遥

本期编辑：刘展铭