Baikal-GVD: Программа подготовки выпускных квалификационных работ в Лаборатории ядерных проблем им. В. П. Джелепова
Мегасайенс проект Baikal-GVD – продолжение создания гигатонного нейтринного телескопа для исследований в области многоканальной астрономии, изучения фундаментальных свойств самых энергичных космических нейтрино, косвенного поиска галактической темной материи и прикладных исследований. Реализация проекта включает в себя модернизацию и развитие байкальского глубоководного детектора до объема регистрации $1км^{3}$ в исследованиях потоков нейтрино высоких энергий астрофизического происхождения.
ТЕМЫ ПРОЕКТОВ:
Baikal-GVD: Темы проекта
Разработка программного комплекса NTSim для моделирования нейтринных телескопов
Программный комплекс Neutrino Telescope Simulation (NTSim) разрабатывается в качестве современного пакета для моделирования нейтринных телескопов. В первую очередь, NTSim предназначен для использования в качестве основного программного пакета для моделирования нейтринных событий в эксперименте Baikal-GVD. Однако функциональность, заложенная в NTSim, позволяет использовать его для различных текущих и планируемых экспериментов.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Оценка эффективности регистрации астрофизических нейтрино в нейтринных телескопах
Основным параметром, который отражает качество работы нейтринного телескопа, является эффективность регистрации астрофизических событий в установке. Благодаря подробному моделированию нейтринных событий в программном комплексе Neutrino Telescope Simulation (NTSim), есть возможность выполнить данную важнейшую оценку эффективности текущих и планируемых нейтринных телескопов, в особенности Baikal-GVD.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Генерация черенковского излучения от высокоэнергетических электромагнитных ливней
Нейтринные события реконструируются благодаря регистрации черенковского излучения в оптических модулях, которое образуется в результате прохождения через прозрачную среду высокоэнергетических вторичных заряженных частиц. Данная работа нацелена на разработку параметризации черенковского излучения от индивидуальных высокоэнергетических электромагнитных ливней для ускорения Монте-Карло моделирования данных процессов и воспроизведения их уникальных особенностей, в частности, с использованием методов машинного обучения.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Оценка чувствительности эксперимента Baikal-GVD к осцилляциям атмосферных нейтрино
Многие современные нейтринные телескопы, такие как IceCube и KM3Net/ORCA проводят исследования низкоэнергетических нейтрино, в частности исследуют нейтринные осцилляции атмосферных нейтрино. В данной работе исследуется чувствительность эксперимента Baikal-GVD к измерению параметров нейтринных осцилляций и возможность разрешения вопроса об иерархии масс нейтрино.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Реализация численного решения уравнения переноса методом Z-фактора
Кинетическое уравнение переноса можно решать различными способами. Один из них - выделение сингулярной части и последующее применение численных методов. Данная задача посвящена решению уравнения переноса, где в качестве численного метода используется Z-факторный метод.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Реализация распада тау-лептона для нейтринного генератора. Учет эффекта ντ → τ → ντ при распространении ντ в среде
Для учета полных потоков нейтрино после их прохождения сквозь толщу земли, надо учесть их взаимодействие в толще земли за счет нейтрального тока и заряженного тока. В данной задаче предлагается учесть эффект изменения энергии тауонного нейтрино за счет взаимодействия этой удивительной частицы в толще земли.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Решение двумерного уравнения переноса и обобщение его на случай больших измерений
Решая некоторые задачи в пространствах более высокой размерности, можно найти закономерности, которые не удается найти в решении с маленькой размерностью. В данной задаче предлагается решить обобщение кинетического уравнения переноса на случай пространства с произвольным количеством измерений.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.
Требования
Базовые знания:
– физика элементарных частиц, физика нейтрино, теория взаимодействия частиц и излучения с веществом;
– приветствуются знания основ квантовой теории поля;
– английский язык.
Технические навыки:
– уверенные знания языка программирования Python и базовых библиотек (NumPy, SciPy, Matplotlib);
– будет плюсом знание C++, Geant4, ROOT и машинного обучения;
– желательно иметь базовые навыки работы с Unix-подобными системами и опыт работы с системой контроля версий Git;
– желание исследовать неразгаданные тайны Вселенной.