W prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature ukazała się publikacja poświęcona istotnym wynikom badań w fizyce cząstek elementarnych. Międzynarodowy zespół badaczy pracujących przy eksperymencie CMS w CERN po raz pierwszy ustalił właściwości spinu i parzystości tetrakwarków zbudowanych wyłącznie z kwarków powabnych – jednych z najbardziej złożonych znanych stanów kwarkowych, intensywnie badanych w ostatnich latach.
W gronie współautorów publikacji znaleźli się dr hab. inż. Maciej Malawski oraz dr Leszek Grzanka, związani z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie. Ich wkład dotyczył obszarów związanych z oprogramowaniem naukowym, analizą ogromnych zbiorów danych oraz rozproszonymi środowiskami obliczeniowymi, niezbędnymi do przetwarzania danych pochodzących z eksperymentów fizyki wysokich energii.
Dane eksperymentalne wykorzystane w publikacji pochodzą z lat 2016–2018. Już w tym okresie zespół z AGH był silnie zaangażowany we współpracę z eksperymentem CMS w ramach projektu CT-PPS, realizowanego wspólnie z eksperymentem TOTEM. Od 2018 roku AGH jest pełnoprawnym członkiem kolaboracji CMS.
W analizach nie wykorzystywano danych dotyczących rozproszonych protonów rejestrowanych przez detektory, nad którymi pracowała grupa z AGH. Kluczową rolę odegrało natomiast oprogramowanie, do którego zespół wniósł znaczący i wieloletni wkład. W publikacji cytowane jest wprost CMS core software, obejmujące m.in. algorytmy rekonstrukcji danych, kalibracji detektorów oraz modelowania optyki akceleratora. Analiza danych była realizowana z wykorzystaniem platformy ROOT rozwijanej w CERN, do której zespół z AGH wniósł rozwiązania wspierające równoległą i interaktywną analizę danych.
Eksperyment CMS generuje ogromne wolumeny danych, które są zarówno przetwarzane, jak i składowane w Akademickim Centrum Komputerowym Cyfronet AGH. Zaawansowana infrastruktura obliczeniowa oraz rozwiązania informatyczne odgrywają kluczową rolę w umożliwieniu analizy tak złożonych zjawisk fizycznych.
Znacząca część prac, zwłaszcza o charakterze inżynierskim i informatycznym, była realizowana przez bardzo zdolnych studentów AGH. Projekty te miały kluczowe znaczenie dla zapewnienia odpowiedniej jakości i ilości danych eksperymentalnych, bez których publikacje tej rangi nie byłyby możliwe.
Uzyskane wyniki stanowią ważny krok w pogłębianiu wiedzy o strukturze złożonych stanów kwarkowych i pokazują, że współczesne badania w fizyce wysokich energii są nierozerwalnie związane z rozwojem zaawansowanych metod informatycznych, które znajdują zastosowanie także poza fizyką, m.in. w medycynie czy bioinformatyce.
Źródła:
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09711-7
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C110788%2Cnaukowcy-udowodnili-istnienie-tetrakwarkow.html