Lorsqu'un quark top naît dans un détecteur de particules, il se désintègre aussitôt en une pluie d'autres particules. Saisir dans cette pluie un indice de nouvelle physique, c'est comme essayer d'entendre un murmure dans un concert de rock. Il ne suffit pas d'avoir un bon micro, il faut aussi savoir soustraire le vacarme des amplificateurs et le bourdonnement de la foule.
La nouvelle méthode, baptisée Optimal Observable Machine (OOM), apprend à un réseau de neurones à trouver la caractéristique d'un événement qui varie le plus lorsque le paramètre qui nous intéresse change. Le réseau sait d'avance comment le détecteur déforme le signal et quelles erreurs systématiques sont possibles. C'est comme dresser son oreille à distinguer le son recherché en connaissant l'acoustique de la salle et le bruit de la ventilation.
La caractéristique créée par le réseau de neurones s'est révélée plus sensible que les approches standard et reste réutilisable pour de futures analyses. Cela signifie que les données accumulées aujourd'hui pourront être réexaminées demain avec de nouvelles hypothèses, sans avoir à refaire la simulation du détecteur.
Le quark top est la plus lourde des particules élémentaires connues, et son comportement est particulièrement sensible aux forces inconnues. Ce nouvel outil pourrait nous permettre d'entendre même le murmure le plus ténu de la nouvelle physique dans le bruit du Grand collisionneur de hadrons.
Le quark top ne vit qu'environ $10^{-25}$ seconde — moins de temps qu'il n'en faut à la lumière pour traverser un proton.