أكمل اكتشاف بوزون هيغز عام 2012 النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، غير أن أدلة تجريبية ونظرية مقنعة تشير إلى وجود فيزياء تتجاوز هذا النموذج. يمتد بحثي عبر ثلاثة محاور مترابطة: البحث عن جسيمات ثقيلة جديدة في حالات نهائية متعددة اللبتونات في مصادم LHC ،وإجراء قياسات دقيقة لخصائص بوزون هيغز، وتطوير خوارزميات التعلم الآلي الكمي لمواجهة التحديات الحسابية غير المسبوقة في تجارب المصادمات من الجيل القادم.
البحث عن رنينات ثقيلة تتحلل إلى أربعة لبتونات مع طاقة مستعرضة مفقودة أو نفاثات، باستخدام البيانات الكاملة للجولة الثانية من ATLAS. صممت أول بحث في هذه القناة ضمن ATLAS، مستكشفاً سيناريوهات 2HDM+S والتوليد الباريوني في نطاق الكتلة 320–1300 GeV.
قياس دقيق للعرض الكلي لبوزون هيغز وقيود الاقتران عبر إنتاج ZZ خارج قمة الرنين، والبحث عن إنتاج زوج هيغز غير رنيني في الحالات النهائية ذات أربعة لبتونات. مع التركيز على القنوات ZZ → 4ℓ وZZ → 2ℓ2ν المدمجة.
تطوير آلات متجه الدعم الكمية وبنيات المحول الكمي لتصنيف النفاثات واختيار الأحداث في فيزياء الطاقة العالية. قياس الأداء على أجهزة IBM وOrigin Quantum لتطبيقات المصادمات المستقبلية في CEPC ومصادم LHC.
تطوير أول مصنّف برمجي للهادرونات المحايدة لتجربة BESIII، مُصمَّم للتعويض عن غياب مسعر هادروني مخصص. يستخدم المصنّف شبكة عصبية عميقة قائمة على المحوّل، مُدرَّبة على متغيرات شكل الزخم من كاشف EMC ومعلومات توقيت TOF، لتصنيف K⁰L والنيوترونات والنيوترونات المضادة على أساس كل حدث على حدة.
يمتد سير العمل الكامل من التدريب والتحقق بلغة Python، إلى تصدير النموذج المدرَّب بصيغة ONNX، وصولاً إلى دمجه في خوارزمية BOSS (نظام البرمجيات غير المتصلة لـ BESIII) مخصصة تقرأ ملف ONNX أثناء التشغيل وتطبّق أوزان النموذج مباشرةً داخل سلسلة إعادة البناء القياسية لـ BESIII — مما يجعل المصنّف متاحاً فوراً لتحليلات الفيزياء عبر التعاون البحثي. تحقق النتائج الأولية AUC > 0.95 عبر جميع فئات الهادرونات.
قياسات خاصية CP لبوزون هيغز ودراسات المقطع العرضي التفاضلي للمصادم الدائري المقترح للإلكترون-بوزيترون. طوّرت أطر مولدات مونت كارلو لعمليات e⁺e⁻ → ZH → ℓ⁺ℓ⁻H تحت افتراضات اقتران CP متعددة.
رؤية البحث
يتمثل التحدي الأساسي في فيزياء الجسيمات التجريبية في أن كثيراً من أكثر الظواهر إثارةً للاهتمام لا يمكن رصدها إلا بشكل غير مباشر. فالهدرونات المحايدة والجسيمات طويلة العمر والحالات ضعيفة التفاعل كثيراً ما تترك توقيعات ناقصة أو منتشرة في أجهزة الكشف، مما يحد من مدى أساليب إعادة البناء التقليدية.
يهدف بحثي إلى مواجهة هذا التحدي من خلال تطوير أساليب استدلال متقدمة تربط إشارات جهاز الكشف بالعمليات الفيزيائية الكامنة. وبالجمع بين فيزياء أجهزة الكشف والأساليب الإحصائية والتعلم الآلي الحديث، أسعى إلى استرداد المعلومات التي كانت ستضيع دون ذلك.
يُتيح هذا النهج كلاً من القياسات الدقيقة — كالقيود على خصائص بوزون هيغز — والبحث عن فيزياء جديدة في حالات نهائية صعبة. وعلى المدى البعيد، أهدف إلى المساهمة في نموذج تكون فيه إعادة البناء غير مقيدة بالضرورة بالأجهزة المادية لجهاز الكشف، بل يمكن توسيعها من خلال منهجيات تكيفية مدفوعة بالبيانات تعزز الإمكانات الفيزيائية للتجارب الحالية والمستقبلية.