CERN 探测器的下一代触发器

大型强子对撞机 (LHC) 的实验需要高性能事件选择系统(在粒子物理学中称为“触发器”)，以将数据流过滤到可管理的水平。触发器选择具有显着特征的事件，例如粒子探测器中记录的粒子的相互作用或碰撞，并使它们可用于物理分析。只需几秒钟，复杂的系统就可以确定有关给定碰撞事件的信息是否值得保留。

ATLAS 和 CMS 实验在两个级别上使用触发器。第一个触发器与探测器中粒子束碰撞的速率同步运行，在不到 10 微秒的时间内决定保留哪些数据。通过第一级触发器的事件将移至第二个高级触发器以进行进一步选择。然后，选定的事件被发送到欧洲核子研究组织数据中心，数据被复制、存储并最终提供给世界各地的科学家进行数据分析。

为了准备高亮度大型强子对撞机 (HL-LHC)，ATLAS 和 CMS 探测器正在升级，具有更精细的空间和时间粒度，这将为每次碰撞带来更多数据。其原理与使用更多像素的相机拍照相同：生成的文件会更大，因为图像包含更多细节，并且图片质量更高。为了应对大型强子对撞机进入高光度时代时预计出现的数据洪流，科学家需要制定新的策略来进行更复杂的事件处理和选择。

为期五年的下一代触发器 (NextGen) 项目的主要目标是从 HL-LHC 数据中获取更多物理信息。希望通过更有效地选择有趣的物理事件同时拒绝背景噪音来揭示尚未见过的现象。科学家将利用神经网络优化、量子启发算法、高性能计算和现场可编程门阵列(FPGA)技术来改进理论模型并优化其工具，以搜索超罕见事件。

NextGen 项目的基础于 2022 年奠定，当时包括谷歌前首席执行官埃里克·施密特 (Eric Sc​​hmidt) 在内的一组私人捐助者访问了欧洲核子研究组织 (CERN)。这次鼓舞人心的首次访问最终与埃里克和温迪·施密特战略创新基金达成协议，并于 2023 年 10 月获得欧洲核子研究中心 (CERN) 理事会的批准，资助一个项目，为 HL-LHC 及其他地区的未来触发系统铺平道路：下一代诞生了。

NextGen 将与学术界和工业界的专家合作。这项工作建立在欧洲核子研究中心机构治理和运作方式中所体现的开放科学和知识共享原则的基础上。该项目包括专门用于教育和推广的工作包、对下一代研究人员的独特的多学科培训计划以及对对该领域感兴趣的更广泛科学家群体的有对性的活动和会议。 CERN 拥有的 NextGen Triggers 项目所产生的知识产权将根据 CERN 开放科学政策，在开放许可下发布和共享。

NextGen Triggers 项目将标志着高能物理学的新篇章，利用升级的事件选择系统和数据处理技术来解锁新的发现领域。