Máy gia tốc thử nghiệm của Mỹ bắn chùm proton đầu tiên để cung cấp năng lượng cho các máy va chạm tương lai

Các nhà nghiên cứu Mỹ tại Fermilab đã thành công trong việc tăng tốc và lưu trữ các chùm proton đầu tiên trong máy gia tốc thử nghiệm FAST/IOTA, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong nghiên cứu và phát triển máy gia tốc hạt. Các chùm proton quay trong vòng IOTA với tốc độ khoảng 7% tốc độ ánh sáng, cho phép các nhà khoa học khám phá các phương pháp mới để kiểm soát và ổn định các chùm tia có cường độ cao. Cơ sở này, kết hợp nguồn proton điện áp thấp với máy gia tốc tứ cực tần số vô tuyến, cho phép thực hiện các thí nghiệm mà không làm gián đoạn các máy gia tốc sản xuất lớn hơn, cung cấp một nền tảng linh hoạt để thử nghiệm các công nghệ máy gia tốc sáng tạo. Thành tựu này hỗ trợ các nâng cấp đang diễn ra cho tổ hợp máy gia tốc proton của Fermilab, bao gồm dự án PIP-II, nhằm cung cấp các chùm tia có cường độ cao hơn cho các thí nghiệm neutrino như Thí nghiệm Neutrino Sâu Dưới Đất. FAST/IOTA cũng tiên phong trong việc tích hợp trí tuệ nhân tạo vào thiết kế và vận hành máy gia tốc, sử dụng các mô hình số chi tiết để mô phỏng hành vi của máy và đào tạo các hệ thống AI. Những máy gia tốc ảo này giúp tối ưu hóa hiệu suất và xác định các cấu hình mới trước khi thử nghiệm thực tế, có tiềm năng biến đổi cách thức vận hành các máy gia tốc hạt.