Events

Итоги прошедшей конференции CHEP-Yerevan-2025: продолжать, становясь лучше

С 29 сентября по 3 октября в г. Ереван, Армения, прошла международная Конференция по физике высоких энергий CHEP-Yerevan-2025. Организаторами мероприятия выступили Ереванский государственный университет (ЕГУ), Национальная научная лаборатория им. А. Алиханьяна (ННЛА) и Объединенный институт ядерных исследований. Помимо представителей ЛИТ в состав программного комитета конференции вошли ученые из ЛФВЭ, ЛЯП, ЛТФ ОИЯИ, а также из научных организаций различных стран мира. Это уже вторая конференция из этой серии, первая состоялась в 2023 году в ННЛА.

Участниками CHEP-Yerevan-2025 стали почти 80 ученых из Армении, Беларуси, Германии, Индии, Ирана, Мексики, России, США, Узбекистана, а также представителей международных научных организаций ОИЯИ и ЦЕРН. ОИЯИ представлен обширной делегацией, около 30 специалистов, из четырех лабораторий: ЛФВЭ, ЛЯП, ЛТФ, ЛИТ. Международные эксперты собрались на площадках ЕГУ и ННЛА чтобы обсудить текущий статус исследований в области физики высоких энергий, включая физику на Большом адронном коллайдере (LHC), физику бозона Хиггса, мюонов высокой энергии, физику за пределами Стандартной модели, адронную спектроскопию, физику тяжёлых ионов, спиновую физику, а также передовые вычислительные и аналитические инструменты, применяемые в экспериментах на установках LHC, SPS, NICA, KEK, CEBAF и других.

Открыл конференцию проректор ЕГУ по вопросам науки Рафаель Бархударян: «Для меня большая честь приветствовать всех участников в стенах Ереванского университета — места с богатыми научными традициями, — сказал Рафаэль Бархударян. — Пусть ваши дискуссии будут плодотворными, идеи — вдохновляющими, а профессиональное общение перерастет в крепкие научные контакты. Я надеюсь, что эта конференция даст новый импульс нашим общим усилиям по расширению горизонтов познания». В своем комментарии Рафаель Бархударян отметил, что ЕГУ нацелен на привлечение молодежи в науку, и проведение научных конференций, подобных CHEP-Yerevan-2025 способно послужить этим целям, а также видимости университета на мировом научном ландшафте.

Приветствуя участников мероприятия директор ННЛА Геворг Карян сказал: "Два года назад, в 2023 году, мы впервые встретились на первой Конференции по физике высоких энергий в Ереване. Тогда мы приняли решение продолжить серию этих мероприятий и сегодня можно видеть, что мы сдержали свое слово". В докладе Геворг Карян ознакомил аудиторию с историей развития Национальной лаборатории с момента образования Ереванского физического института до настоящего момента, а также рассказал о современных задачах ННЛА в области физики высоких энергий.

Также участников приветствовал председатель оргкомитета CHEP-Yerevan-2025, ведущий научный сотрудник ННЛА, заведующий кафедрой ядерной физики и астрофизики ЕГУ Армен Тумасян. "ННЛА в Армении занимает очень сильную позицию в области физики на Большом адронном коллайдере. Во много нам это удается благодаря той активной поддержке, которую нам оказывает дубненнское научное сообщество", - подчеркнул в комментарии Армен Тумасян, выступающий в том числе руководителем научной группы от ННЛА в эксперименте CMS на LHC.

На открытии CHEP-Yerevan-2025 выступил Сергей Шматов, директор Лаборатории информационных технологий им М. Г. Мещерякова. "ЛИТ не только обеспечивает вычислительную поддержку всех научных проектов ОИЯИ, но и активно участвует в разработке методов, моделей и сценариев обработки и анализа данных. Выполнять эти задачи невозможно без глубокого понимания состояния дел в экспериментальных проектах, того какие цели ставятся, как проводятся исследования. И я думаю, что будущее именно за такой синергией IT-специалистов и специалистов в физике высоких энергий. Без этого невозможно достичь серьезных результатов", - подчеркнул он.

По словам организаторов мероприятие задумано как международная площадка, на которой могут встретиться, представить свои результаты и обсудить планы будущих исследований ученые, занятые в получении и обработке экспериментальных данных в области физики высокой энергии и физики элементарных частиц. "Речь идет как о теоретиках, о физиках, которые выполняют анализ, так и о специалистах, создающих детекторы и занимающихся разработкой вычислительных методов, алгоритмов и создающих вычислительные комплексы, что играет важнейшую роль в обработке экспериментальных данных", - отметил Сергей Шматов. Особую важность, по мнению директора ЛИТ здесь представляет то, что на CHEP-Yerevan-2025 обсуждаются эксперименты и установки, которые могут войти в число международных проектов с участием ОИЯИ в будущем, например, CEPC в Китае или SHiP в ЦЕРН.

Научную программу CHEP-Yerevan-2025 открыл открыл доклад директора ЛТФ ОИЯИ члена-корреспондента РАН Д. И. Казакова, который представил обширный обзор современной ситуации в физике высоких энергий с точки зрения теоретика. Дмитрий Игоревич отметил, что долгие годы являлся непременным участником конференций, проводившихся RDMS CMS, и воспринимает научное мероприятие в Ереване как естественное продолжение этой серии активностей на стыке теории и эксперимента, адресованных физикам, занимающимся феноменологией стандартной модели и экспериментальным поиском новой физики за ее пределами.

В своем докладе Д. И. Казаков сформулировал перечень нерешенных проблем и открытых вопросов стандартной модели взаимодействий, которые с неизбежностью приводят к существованию новой физики, и отметил разнообразие подходов и исследовательских инструментов для ее поиска. Традиционными инструментами являются ускорители частиц и крупнейший из них – Большой адронный коллайдер, ежегодные новости с которого, к сожалению, не дают указаний на новые частицы и взаимодействия, а лишь устанавливают ограничения на параметры теоретических моделей, которые все это предсказывают. Вторым предметом для изучения на БАК является сама стандартная модель и ее точная проверка, и тут дело обстоит таким образом, что время от времени возникают различные указания на отклонения от теоретических ожиданий, но все они в конце концов уходят. Хотя иногда все же случаются события, которые не сводятся к устранимым погрешностям эксперимента, например, недавнее наблюдение топония – связанного состояния топ-антитоп кварков на пороге рождения. Помимо БАК, новости научному сообществу поставляют также узкоспециализированные ускорители, работающие при значительно более низких энергиях, но позволяющие точно изучать, например, параметры матрицы смешивания Кабиббо-Кобаяши-Маскавы в кварковом секторе и тесно связанные с ней вопросы СР-нарушения в ранней Вселенной. Подобные эксперименты позволяют также устанавливать точные ограничения на редкие распады тяжелых мезонов и барионов, в которые может давать вклады новая физика.

Другое большое направление составляют различные исследования, не связанные с ускорителями частиц: нейтринные обсерватории, эксперименты по поиску аксионов, аномальных магнитных моментов частиц и пр. Важные ограничения на свойства нейтрино приходят из астрофизических экспериментов, в частности, по изучению анизотропии микроволнового реликтового фона. В карте излучения реликтовых фотонов закодировано огромное количество информации, относящейся к ранней Вселенной, к частицам и взаимодействиям, которые тогда происходили, и таким опосредованным методом можно получить оценки на массы нейтрино. Еще один источник – изучение ускоряющегося расширения Вселенной по «стандартным свечам» - сверхновым типа Ia, откуда берется и оценка на полную плотность Вселенной, и верхняя оценка на вклад нейтрино. Задача определения вида (дираковские или майорановские) и источника массы нейтрино, иерархия масс нейтрино трех поколений – прямая или обратная, и параметры смешивания массовых матриц относится к упоминавшемуся перечню важных нерешенных проблем. Здесь большие надежды возлагаются на следующее поколение экспериментов с реакторными, астрофизическими и ускорительными нейтрино, хотя прорыва в наших знаниях по этому вопросу придется немного подождать, так как все они пока находятся в стадии подготовки.

Живой отклик у теоретиков и в целом у людей, занимающихся поиском новой физики, вызывают новости экспериментов, посвященных поиску гравитационных волн. Хотя это направление не относится непосредственно к области физики высоких энергий, как и астрофизика, оно тесно с ней переплетено и в перспективе очень важно с точки зрения нахождения ответов на указанные выше большие и сложные вопросы, особенно касающиеся устройства ранней Вселенной. Хотелось бы, чтобы участие физиков из ОИЯИ в этой деятельности было более широким и углубленным, хотя бы в европейской части объединенного гравитационного проекта LIGO-Virgo-KAGRA.

Большой интерес для научного сообщества ОИЯИ представляет собой участие в проекте NICA, новости по которому весьма обнадеживают и позволяют надеяться на начало работы ускорителя по запланированной научной программе в ближайшее время. Это особенно актуально сейчас, когда участие российских ученых в зарубежных проектах затруднено. Тем приятнее слышать на этой конференции об успехах нашего собственного домашнего проекта.

Теоретическая линия на конференции была продолжена рядом докладов, посвященных пунктам из списка нерешенных проблем и задач стандартной модели. Обсуждались проблема темной материи и ее описания, проблема иерархии масштабов, вычисления по теории возмущений и учет поправок высших порядков, вносящих вклады в оценки наблюдаемости и уточняющих критерии точности для процессов новой физики, и ряд других тем. Свое авторское видение вычисления поправок к массе бозона Хиггса и связанных с этой процедурой критериях натуральности стандартной модели представил Виктор Ким (ПИЯФ). Тема темной материи – самого загадочного объекта во Вселенной, о котором известно только то, что он есть, и существует масса различных теорий, предлагающих своих кандидатов на ту роль, но нет ни одного факта или результата эксперимента, позволяющего предпочесть одну из теорий, – была затронута в двух докладах. Член-корреспондент РАН Дмитрий Горбунов (Институт ядерных исследований РАН) представил доклад, посвященный вычислениям вкладов от сильных взаимодействий стандартной модели в возможные процессы, связывающие обычное вещество (видимый сектор) с темной материей. В качестве «связных», или переносчиков взаимодействий между темным и видимым сектором, рассматривались новые экзотические легкие частицы в таком диапазоне масс, который может быть изучен в специализированных ускорительных и неускорительных экспериментах на примере проекта SHiP. При этом уточняющие вычисления, оперирующие моделями низкоэнергетических сильных взаимодействий, имеют общий для всех экспериментов с фиксированной мишенью характер и могут быть полезными как при оценке наблюдаемости эффектов на планируемых установках, так и при возможной коррекции пределов на рождение легких экзотических частиц, уже полученных экспериментальными коллаборациями. В докладе обсуждались разные типы переносчиков, или порталов в темную материю, поскольку в настоящее время отсутствуют критерии выбора или экспериментальные факты, позволяющие предпочесть одну из моделей остальным, так что все варианты имеют право на существование. В комментарии к докладу было отмечено, что, говоря о темной материи, мы в принципе знаем не очень много, и это неудивительно. Для начала история физики элементарных частиц как таковой не очень длинная и пока еще насчитывает всего около ста лет. И к тому же, видимая часть материи, описываемая стандартной моделью, то есть тем, что мы знаем, составляет меньше 5 % от полного состава компонент Вселенной, формирующих ее плотность. Поэтому совершенно неудивительно, что новая физика может проявиться в разных видах и множеством разных способов. "Было очень интересно обсудить на этой конференции сильные взаимодействия при разных кинематических условиях. А также сравнить мои собственные оценки в различных экспериментах, с теми специалистами, которые в них работают. В плане эффективности дискуссий эта конференция сравнима с очень хорошим рабочим совещанием", - подчеркнул в своем комментарии Дмитрий Горбунов. Он отметил новые интересные результаты, представленные в докладах, например, уже упоминавшееся наблюдение связанного состояния топония на пороге рождения, существование которого оказалось во многом неожиданным для коллабораций на БАК, хотя оно было предсказано российскими теоретиками довольно давно. Также отмечалась важность получения результатов и их интерпретация по редким процессам, в которых может быть скрыта новая красивая физика.

Мария Савина (ЛТФ) в своем докладе сделала обзор ситуации с кандидатами в темную материю в несколько другом диапазоне масс – с тяжелыми слабовзаимодействующими частицами (WIMP). Был представлен набор сценариев устройства темного сектора, которые могут быть проверены на LHC.

Нестандартная физика может проявлять себя как непосредственно, в виде процессов с новыми частицами и взаимодействиями, так и опосредованно, через поиск отклонений от ожиданий стандартной модели. Во втором случае максимально возможная точность вычислений стандартных процессов по теории возмущений имеет огромное значение. Эта тема всегда имеет собственное особенное звучание и на конференции была представлена в докладах, посвященных радиационным поправкам, от сотрудников ЛТФ Ульяны Возной, Владимира Зыкунова и Леонида Каптаря. Также Петр Крачков (ИЯФ СО РАН) представил доклад о двухпетлевом вычислении процесса электрон-позитронной аннигиляции с рождением пары тяжелых лептонов.

Помимо новой физики, интерес для теории представляет также изучение стандартных процессов, но в необычных или предельных режимах. В этом ключе новости по хорошо известной, но все еще способной преподносить сюрпризы теме представил Мисак Саргсян (Флоридский международный университет, США) в своем докладе о спектрально-функциональном подходе при расчете структуры адронов. Обмен померонами и фотонами для p-A-событий с большой быстротой на LHC стал темой доклада Дмитрия Соснова (НИЦ «Курчатовский институт»). Продолжением этой темы с возможностью применения на будущих коллайдерах стал доклад Анатолия Егорова (ПИЯФ) о результатах исследований пары струй с большими быстротами для поиска новой физики. О роли дикварка в рождении адронов с большим pT в pp-столкновениях рассказал Андрей Зеленов (НИЦ КИ).

Интересный доклад, связанный не с коллайдерной тематикой, а с идеями и методами астрофизики, сделала Анна Дембицкая (НИЯУ МИФИ). В презентации обсуждалась возможность образования в ранней Вселенной, химической эволюции и устойчивого существования до наших дней домена антиматерии.

Экспериментальный блок докладов, посвященных проверке стандартной модели и поиску новой физики за ее пределами, был обширным и разносторонним. Эта тема была начата в презентации Сергея Шматова с обзором последних результатов по поиску физики за рамками стандартной модели в эксперименте CMS на LHC. Далее в разные дни конференции освещались новости с LHC по хиггсовской физике, наблюдениям процессов стандартной модели, поиску новых хиггсовских состояний, поиску частиц темной материи, процессов, запрещенных в стандартной модели и др. Соумья Мукерджи (Калифорнийский университет в Сан-Диего, США) представил доклад об актуальных измерениях характеристик бозона Хиггса, Артур Апресян (Фермилаб, США) рассказал о поисках процесса парного рождения бозонов Хиггса и о перспективах его наблюдения на LHC в режиме высокой светимости (HL-LHC), Алексей Распереза (DESY, Германия) посвятил свой доклад поискам тяжелого нейтрального бозона Хиггса, Ясаман Хоссейни (Институт фундаментальных исследований, Иран) представила результаты по рождению ttZ. Тематика эксперимента CMS была продолжена в докладах Александра Ланева (ЛФВЭ) об исследованиях пары мюонов в конечном состоянии, Мойтабы Моххаммади Наджафабади (Институт фундаментальных исследований, Иран) о поиске нейтральных токов, изменяющих аромат, при распадах топ-кварков, Александра Седельникова (ЛИТ) о последних результатах по физике тяжёлых кварков, и Арама Хайрапетяна (ННЛА) о поиске долгоживущих частиц.

Из тем, не связанных с LHC, в день открытия прозвучал доклад Синтии Кеппел (JLab), которая рассказала об направлениях исследований и научной инфраструктуре Лаборатории Джеферсона, а также представила ряд полученных результатов. Дмитрий Пешехонов (ЛФВЭ, ОИЯИ) сделал впечатляющую презентацию с финальными ключевыми результатами эксперимента NA64 в ЦЕРН. Грачья Марукян (ННЛА) выступил с обзором последних результатов GlueX и будущих планов, Прохор Егоров (ЛЯП) рассказал о поисках глюболов в эксперименте BESIII. Иван Логашенко (Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера) представил результаты эксперимента CMD-3 на коллайдере VEPP-2000.

Будущее LHC, HL-LHC и других возможных проектов, которые продолжат исследование фундаментальных свойств материи через 20, 30 и 50 лет, обсуждалось в докладе Юрия Кульчицкого (ЛЯП ОИЯИ) о физике бозона Хиггса в экспериментах на HL-LHC и CEPC и участии в этой работе ученых ОИЯИ. Техническая сторона вопроса была освещена в докладах Владимира Каржавина (ЛФВЭ) о вкладе ОИЯИ в модернизацию эксперимента CMS на HL-LHC и Алексея Каменева (ЛФВЭ) о калибровке датчика газового усиления.

Мегасайенс-проект NICA, домашний эксперимент ОИЯИ, его планы и перспективы обсуждались целый рабочий день конференции. Дискуссия началась еще в день открытия с доклада Андрея Бутенко, и.о. директора ЛФВЭ ОИЯИ, который рассказал о NICA, экспериментах BM@N, MPD и SPD, а также текущем статусе ускорительного комплекса. Он отметил, что для выхода на сбор и обработку реальных физических данных физикам требуется подготовить все необходимые модели данных, и доклад призван дать понимание, в каком направлении здесь двигаться в первую очередь. Как рассказал Андрей Бутенко, в скором времени начинается охлаждение уже второго полукольца коллайдера, впереди работы по охлаждению нуклотрона и в декабре этого года команда проекта рассчитывает получить первые пучки на коллайдере. "Слушая доклады по теоретической части, становится понятно, в какую сторону должен двигаться технологический прогресс. Так, был очень интересным доклад о Лаборатории Джеферсона ее науке и установках. Подобные конференции очень важны для некой перекрестной проверки, когда специалисты в области теории, эксперимента и техники могут встретиться для дискуссий и понять, возможно ли реализовать возникающие задумки. И эффективнее всего это можно сделать именно на выездных мероприятиях, позволяющих погрузиться в работу конференции в отрыве от ежедневных задач", - подчеркнул Андрей Бутенко.

В отдельный день на секции, посвященной физике тяжёлых ионов, был представлен ряд докладов по тематике экспериментов на ускорительном комплексе NICA. О текущем статусе и физической программе эксперимента MPD рассказал Виктор Рябов, главный научный сотрудник ЛФВЭ ОИЯИ, руководитель коллаборации MPD. Так же прозвучали доклады ученых ЛФВЭ ОИЯИ о статусе экспериментов BM@N (Василий Плотников) и SRC (Мария Пацюк). Луис Альберто Эрнандес Росас (Национальный автономный университет Мексики) рассказал о самосогласованном эффективном моделировании КХД-материи в экстремальных условиях.

Представитель Мексики Алехандро Айяла (UNIAM), председатель Совета институтов-участников коллаборации MPD, занимается изучением свойств сильно взаимодействующей материи. На CHEP-Yerevan-2025 он представил доклад "Асимметричное испускание μ⁺μ⁻ при распадах Z⁰: чистый магнитометр в релятивистских столкновениях тяжёлых ионов. "Эта конференция интересна тем, что позволяет познакомиться с актуальным состоянием исследований по различным областям физики высоких энергий, узнать об передовых экспериментах. Я был очень рад увидеть здесь динамично развивающееся, активное научное сообщество. Это благодатная среда как для выстраивания научных контактов, так и для работы с партнерами. Так, мы обсуждаем с директором ЛИТ ОИЯИ возможности организации каналов передачи данных между Дубной и Мексикой для обработки данных эксперимента MPD", - сообщил Алехандро Айяла. Он подчеркнул, что сотрудничество Мексики и ОИЯИ находится в стадии активного развития и помимо MPD нацелено на совместные исследования на реакторе ИБР-2 и его комплексе спектрометров, а также на создание совместно со специалистами ОИЯИ источника ионов в Мексике.

Также в рамках секции тяжелых ионов свои доклады представили: Хуснуддин Олимов (Физико-технический институт Академии наук Узбекистана) – "Центральность и энергетическая зависимость кинетических параметров вымораживания в высокоэнергетических p+Pb, Xe+Xe и Pb+P-болизмах LHC", Амареш Кумар Джайсвал (Национальный институт научного образования и исследований им. Джайсвала, Бхубанешвар) – "Спиновая поляризация в столкновениях релятивистских тяжёлых ионов", Пётр Парфенов (ЛФВЭ) – "Исследование возможности измерения анизотропных потоков в конфигурации с фиксированной мишенью эксперимента MPD", Михаил Мамаев (ЛФВЭ) – "Направленный поток протонов в столкновениях Xe+CsI при энергии пучка 3,8A ГэВ с BM@N", Хачик Абраамян (ЛФВЭ) – "Наблюдение структур при энергиях ∼ 17 и ∼ 38 МэВ/c² в спектрах инвариантных масс γγ и e+e- в столкновениях dCu при импульсе 3,8 ГэВ/c на нуклон".

Сотрудники ЛИТ ОИЯИ представили доклады по тематике современных вычислительных и аналитических инструментов. Заместитель директора ЛИТ Николай Войтишин рассказал о методах и алгоритмах обработки данных в физике высоких энергий. Данила Олейник представил программно-вычислительный проект эксперимента SPD, Артём Петросян – управление Монте-Карло симуляцией эксперимента SPD в распределённой среде. Александр Айриян рассказал о применении машинного обучения для идентификации частиц в экспериментах MPD и BM@N.

Директор ЛИТ Сергей Шматов, комментируя проведение CHEP-Yerevan-2025, также сделал акцент на том, что для молодых ученых участие в конференциях такого уровня — это прекрасная возможность заявить о своей научной работе. "Здесь молодые специалисты имеют возможность пообщаться со старшими коллегами и лучше определить свои научные интересы", - отметил Сергей Шматов. Он также рассказал, что начиная с этого года традиционная стажировка молодых армянских ученых в ОИЯИ получила развитие. Сейчас на базе ННЛА стажируются восемь молодых физиков из лабораторий ОИЯИ, которые принимают активное участие в CHEP-Yerevan-2025 не только в качестве докладчиков, но и помогая в организации конференции. Участники стажировки представили ряд докладов по тематике эксперимента CMS. Иван Мигунов рассказал об измерениях рождения бозона Хиггса в процессе VBF и его распада на b-кварки в столкновениях протонов при энергии 13 ТэВ. Владислав Шалаев (ЛФВЭ) сделал обзор результатов излучения электрослабых взаимодействий на LHC. Юрий Корсаков показал подходы к поиску тёмной материи в невидимых распадах бозона Хиггса h125. Кирилл Слижевский рассказал о рождении частиц тёмной материи в расширенных моделях 2HDM. Илья Жижин представил методы моделирования событий и фона с помощью Монте-Карло на LHC. Измерение доли глюонных струй в pp-столкновениях при 13 ТэВ стало темой доклада Дмитрия Будковского. Дмитрий Козлов представил результаты исследования работы катодно-стриповых камер при высоком фоне. В числе молодых ученых из других научных организаций выступил Арам Айрапетян (ННЛА), рассказавший о поиске долгоживущих частиц в CMS. Многочастичные корреляции в pp-взаимодействиях при 13 ТэВ были рассмотрены в докладе Арташеза Чинаряна. По тематике экспериментов на NICA выступил Савелий Омельянчук, рассказвший о графовой нейронной сети с механизмом внимания для кластеризации треков частиц по событиям в эксперименте SPD.

Комментируя итоги, Армен Нерсесян, ведущий научный сотрудник ННЛА и член Ученого совета ОИЯИ сказал: "Ереванская конференция по физике высоких энергий проводилась во второй раз, но нельзя не отметить, как растет ее уровень. Этот факт подтверждается тем, что количество присутсвующих в зале участников не становилось меньше, начиная со второго дня, как это зачастую бывает. Зал конференции был переполнен. Уверен, что конференция продолжит развиваться и будет становиться только лучше".

В рамках социальной программы конференции в один из дней участники CHEP-Yerevan-2025 посетили с экскурсией монастырь Ованаванк и церковь Святого Месропа Маштоца.

Проведение следующей Конференции по физике высоких энергий из серии CHEP-Yerevan запланировано на 2027 год.