Rojo is een expert op het gebied van de interactie tussen elementaire deeltjes, met name de interne substructuur van de proton die is opgebouwd uit quarks en gluonen. Hij staat ook bekend om zijn pionierswerk in het toepassen van kunstmatige intelligentie (AI) in de deeltjesfysica. Een aantal van zijn recente prestaties zijn het aantonen dat gluonen bijdragen aan de protonspin, het vinden van ondersteunend bewijs voor het bestaan van intrinsieke charm-quarks in protonen, en het ontdekken van een nieuw dynamisch regime van de sterke kernkracht waarbij gluonen domineren bij hoge energieën.
Rojo: “De proton is een fascinerend voorbeeld van de unieke schoonheid van kwantummechanica: wat een proton is, hangt sterk af van de resolutie waarin we de proton weergeven! Hoe meer we onze simulaties van theorieën en onze statistische analysetechnieken verbeteren, hoe verfijnder ons beeld van de proton is. Hierbij kunnen we fundamentele vraagstukken onderzoeken, zoals de bron van de massa van protonen en het impulsmoment van protonen, en of de proton nieuwe componenten bevat, naast de componenten die in tekstboeken worden beschreven. Als je hierover nadenkt, is dat echt heel bijzonder: in feite is alles om ons heen opgebouwd uit protonen, protonen zijn de meest voorkomende deeltjes van het universum. En toch blijven we na een eeuw aan intensieve onderzoeken nog steeds nieuwe en onverwachte aspecten ontdekken van dit charmante deeltje.”
Machine learning-methodes toepassen op de interpretatie van hoogenergetische data
Het onderzoek van Rojo dient twee doeleinden: aan de ene kant het verdiepen van ons begrip van het binnenwerk van protonen, en aan de andere kant het leveren van robuuste voorspellingen met betrekking tot processen onder zeer hoge energie waarbij protonen zijn betrokken. Van de Large Hadron Collider van het CERN in Genève tot de gigantische neutrinodetectoren op Antarctica - er is een breed palet aan natuurkundige experimenten op het gebied van deeltjes- en astrodeeltjesfysica dat een stevig begrip vereist van de substructuur van de proton, die is opgebouwd uit quarks en gluonen. Door de meest geavanceerde machine learning-methodes toe te passen op de interpretatie van hoogenergetische data kan ik informatie vergaren die anders niet toegankelijk zou zijn.”
De komende twintig jaar zullen wetenschappers met verschillende nieuwe experimenten onderzoeken blijven uitvoeren van een ongekend niveau ten opzichte van ons huidige beeld van de proton. “En het beste staat ons nog te wachten. Door elektronen, neutrino's en protonen zelf te gebruiken als energetisch kwantumprojectiel en dit te combineren met AI-methodes, zullen we in staat zijn om de proton op ultieme wijze in beeld te brengen en zo het kwantumuniversum in kaart te brengen op zeptometer-niveau, waarbij we afstanden kunnen overbruggen die een miljard keer kleiner zijn dat een atoom.”
Curriculum Vitae
Rojo studeerde Natuurkunde aan de Universitat de Barcelona in Spanje, waar hij in 2006 promoveerde. Vervolgens was hij werkzaam als postdoctoraal onderzoeker in Parijs, Milaan, en aan de Europese Organisatie voor Kernonderzoek CERN. In 2013 werd hij benoemd tot junior docent aan de Universiteit van Oxford en tot docent aan het Balliol College. Rojo werkt sinds 2016 bij de VU, eerst als universitair docent en sinds 2019 als universitair hoofddocent.