Когда в детекторе частиц рождается топ-кварк, он тут же распадается на целый ливень других частиц. Поймать в этом ливне намёк на новую физику — всё равно что услышать шёпот на рок-концерте. Нужен не просто хороший микрофон, а умение вычесть грохот усилителей и гул толпы.

Новый метод под названием Optimal Observable Machine (OOM) учит нейросеть находить такую характеристику события, которая сильнее всего меняется при изменении интересующего нас параметра. При этом сеть заранее знает, как детектор искажает сигнал и какие систематические ошибки возможны. Это как тренировать ухо различать нужный звук, зная акустику зала и шум вентиляции.

Созданная нейросетью характеристика оказалась чувствительнее стандартных подходов и при этом осталась пригодной для переиспользования в будущих анализах. Это значит, что данные, накопленные сегодня, можно будет перепроверить завтра с новыми гипотезами — без повторного моделирования детектора.

Топ-кварк — самая тяжёлая из известных элементарных частиц, и его поведение особенно чувствительно к неизвестным силам. Новый инструмент поможет услышать даже очень тихий шёпот новой физики в шуме Большого адронного коллайдера.