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跨域迁移与粒子物理基础模型:从喷流到中子相互作用

高能物理 - 实验 2026-04-15 v1 机器学习 高能物理 - 唯象学 数据分析、统计与概率

摘要

基于人工智能的粒子物理研究未来将大概率从基础模型开始,以加速训练并提升灵敏度。作为构建粒子物理通用基础模型的一步,我们探讨了OmniLearned基础模型——该模型在多样化的高Q2Q^2模拟和真实ppppepep碰撞中进行预训练——是否能够有效迁移到少数伅利-革向中子实验。我们处理MINERvA中子-核散射事件,并评估在两种任务类型下的预训练模型:可用能量的回归以及带电-中子π最终态的二元分类(CC1π±\mathrm{CC1\pi^{\pm}}, CCNπ±\mathrm{CCN\pi^{\pm}}, 和 CC1π0\mathrm{CC1\pi^{0}})。预训练的OmniLearned模型在类似规模的从头训练的模型中始终表现更佳,既在相同的计算预算下实现更好的整体性能,也在相同的训练步数下实现更好的性能。这些结果表明,粒子水平的基础模型在大幅度的能量尺度、探测器技术以及底层物理过程差异上获取的归纳偏差具有普适性,指向粒子物理中探测器无关推断的范式。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.12364,
  title  = {Cross-Domain Transfer with Particle Physics Foundation Models: From Jets to Neutrino Interactions},
  author = {Gregor Krzmanc and Vinicius Mikuni and Benjamin Nachman and Callum Wilkinson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.12364},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 8 figures