基于持久同调的拓扑感知喷流标记

我们提出了一种基于持久同调的粒子喷流分类方法，持久同调是一种捕捉点云结构属性的框架。在原子核碰撞中产生的喷流由来自单个硬性相互作用的粒子级联组成。每个喷流组成部分表示为在由相对横向动量和角坐标构成的三维特征空间中的一个点，由喷流轴的方向定义，从而为每个喷流构建点云描述。我们采用 Vietoris-Rips 滤波计算持久同调，以获得持久性图，然后将其转换为 H0 和 H1 同调群的持久性图像，分别对应于连通分量和环状结构。这些持久性图像用作卷积神经网络输入，用于夸克-夸子喷流分类。我们使用公开的 HLS4ML 喷流数据集，发现 H0 和 H1 individually exhibit comparable discriminative power。这些结果表明，循环状拓扑特征——这类特征在喷流标记中并非传统所利用——编码了关于喷流亚结构的有意义信息，为拓扑感知喷流分类提供了有前景的方向。