μ{\to}eγ and μ{\to}eee Status and perspectives
M. De Gerone
本文报告了轻子味破坏衰变μ{ \to }eγ和μ{ \to } ε的研究现状和前景。特别是，我将集中在μ{ \to }eγ衰变和从MEG实验收集的2009年数据分析获得的初步结果。
I report on the research status and the perspectives of the Lepton Flavor Violating decays μ{\to}eγ and μ{\to}eee. In particular, I will concentrate on the μ{\to}eγ decay and the preliminary results obtained from the analysis of the 2009 data collected by the MEG experiment.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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A Review of $μ\to eee$, $μ\to eγ$ and $μN\to eN$ Conversion
本文综述了轻子味破坏寻找的现状，介绍了MEG II、DeeMe、Mu2e、COMET和Mu3e等实验，旨在通过创新的探测器和束流线将μ子LFV寻找的灵敏度提高多达四个数量级。
Status and Perspectives of Neutrino Physics
首先，我将对我们在中微子物理学方面的知识现状作一个简短而全面的回顾。关于不太远的未来，我将讨论在我看来最重要和最有希望的前景。
Status and perspectives of sin2alpha measurements
在中性B介子系统中，当存在胶子b -> d企鹅衰变的污染时，利用b -> uubar d衰变模式可以测量CKM角α。在这里，最近的状态的测量CP违反不对称性参数使用的时间依赖性分析在B -> π + π-和B -> ρ π衰变和sin 2alpha测量的前景。
The NA62 experiment at CERN: status and perspectives
CERN SPS的NA 62实验的未来计划目前处于开发的高级阶段。该实验的主要目标是通过检测大约80个本底为10%的事件来测量超稀有衰变K^+ -> pi+ν \nubar的分支比。在本文件中，这种测量背后的动机和实验的总体设计策略进行了简要概述。实验的建设状态进行了讨论，并与新的探测器的第一次运行的前景。
Neutrinos from supernovae: experimental status and perspectives
我讨论了从银河系恒星坍缩中寻找中微子的最新技术和这一领域的未来前景。本文还评述了由世界各地的探测器网络探测到的高统计超新星中微子爆发对中微子物理的影响。
Status and perspectives of short baseline studies
中微子变味的研究是一个非常活跃的研究领域。我将讨论正在进行的和近期的实验调查中微子的性质在短距离的来源的状态。在未来数年内，双中微子、RENO和大亚湾反应堆中微子实验将开始寻找混合角$θ_{13}$非零值的特征，灵敏度将大大提高。MiniBooNE实验通过观察$ν_μ \to ν_{e}$和$\barν_μ \to \barν_{e}$外观通道来研究LSND异常。本文将简要讨论截面测量的最新结果。
Solar Neutrino Physics: historical evolution, present status and perspectives
太阳中微子物理学是天体物理学、基本粒子和核物理学的交叉点，是物理学家们研究的一个令人兴奋而又困难的领域。\太阳产生的能量，地球上的生命已经使用了很多年，大约$10^9$ y，发射出大量的粒子：质子，电子，离子，电磁量子.其中中微子扮演着重要的角色，让我们可以检查我们对太阳特性的了解。本文的主要目的是对太阳中微子物理学的各个方面作一个实际的概述：经过简短的历史回顾，分析了不同的探测技术和目前的实验结果及存在的问题。此外，太阳模型的艺术现状，可能的解决方案，所谓的太阳中微子问题（SNP）和计划的探测器进行了审查。
The CAST experiment: status and perspectives
将讨论欧洲核子研究中心轴子太阳望远镜（CAST）的太阳轴子搜索状况。结果从第一部分的CAST阶段II的磁铁孔充满4 He气体在可变的压力，以扫描轴子质量高达0.4 eV。由于磁体指向太阳时没有多余的X射线，我们设定了一个典型的轴子-光子耦合上限，在95% CL下，轴子质量低于0.4 eV时，g < 2.17 x 10^10 GeV$-1，确切结果取决于压力设置。我们的搜索质量高达约1.2 eV的轴子使用3 He作为缓冲气体是在CAST阶段II的第二部分的进展。对情感的期望将被给予。将引发新日光镜实验的近期前景以及更长期的选择。
The CAST experiment: status and perspectives
将讨论欧洲核子研究中心轴子太阳望远镜（CAST）的太阳轴子搜索状况。将提供CAST阶段II第一部分的结果，其中磁体孔填充有可变压力下的\hefour气体，以便扫描高达0.4 eV的\ma。当磁铁指向太阳时，由于没有多余的X射线，我们为$\gag \lesssim 2.17 \times10^{-10}$ GeV $^{-1}$的轴子-光子耦合设置了一个典型的上限，对于\ma $<0.4$ eV，其CL为95%，确切的结果取决于压力设置。自去年以来，我们使用\hethree作为缓冲气体来寻找质量高达约1.2 eV的轴子，目前正在CAST第二阶段的第二部分中进行。对情感的期望将被给予。将引发新日光镜实验的近期前景以及更长期的选择。
Status and perspectives for $\bar PANDA$ at FAIR
反质子和离子研究设施是一个国际加速器设施，它将利用反质子和离子在核、强子和粒子物理学、原子和反物质物理学、高密度等离子体物理学以及在凝聚态物理、生物学和生物医学科学中的应用等领域进行研究。它位于达姆施塔特（德国），正在建设中。在FAIR目前正在开发的所有项目中，本报告重点介绍了$\bar PANDA$实验（DArmstadt的反质子零化）。$\bar PANDA$实验的Charm和Charmonium物理计划中的一些主题将被强调，其中$\bar PANDA$预计将提供第一次测量和原始贡献，例如测量非常窄的状态的宽度和测量高自旋粒子，现在还未被检测到。将介绍测量这些非常窄的状态的宽度的技术，并提供机器的一般概述。
Lepton Flavour violation in muon decays
在带电轻子衰变中寻找轻子味破缺对标准模型之外的物理非常敏感。在可能的过程中，$μ$ -衰变被认为在大多数标准模型扩展中具有最大的发现潜力。过去进行了多次搜索，但迄今为止没有发现任何证据。四个专门的实验处于先进的准备状态，以提高1-4个数量级的带电轻子味违反过程$μ\rightarrow \rm{e}γ$，$μ\rightarrow \rm{e}$转换和$μ\rightarrow \rm{eee}$的电流相关的灵敏度。本文介绍了研究上述过程的物理动机、实验挑战和实验建设现状。
Light Sterile Neutrinos: Status and Perspectives
本文综述了短基线中微子振荡实验中发现的eV量级轻不育中微子存在的证据。讨论了短基线中微子振荡实验的未来前景以及与中微子质量的β衰变测量和与无中微子双β衰变实验的联系。
Standard Model Higgs Searches and Perspectives at the Tevatron
讨论了标准模型Higgs粒子在Tevatron实验CDF和D0中的研究现状和前景。
Mass creation by the strong interaction: Glueballs -- status and perspectives
研究强相互作用中胶球的质子生成机制，探讨其作为强相互作用粒子质量起源的独特研究途径。
KLOE results on kaon decays and summary status of Vus
最近KLOE测量允许提取的Vus元素的CKM矩阵在这里简要介绍。总结了Vus结果值的状态。完成正在进行的分析的观点进行了讨论，特别强调的标量形状因子斜率的测量从研究的KLmu 3和Vus的K+-l3的衰减宽度。
OPERA neutrino oscillation search: status and perspectives
OPERA是Gran Sasso实验室（LNGS）的一项长基线实验，旨在搜索外观模式中的$ν_μ\rightarrow ν_τ$振荡。OPERA从2008年到2012年使用来自CERN的CNGS中微子束获取数据。数据分析正在进行中，目标是建立具有高显著性的$ν_τ$外观，并提高对$ν_μ$ $\rightarrow$ $ν_e$外观通道中无菌中微子搜索的灵敏度。将介绍目前的结果，并讨论前景。
Neutrino Factory R&D - a global perspective
本文概述了世界上未来粒子物理加速器和加速器研究与发展计划的现状。中微子工厂的发展就是在这种背景下进行的。最后，讨论了与欧洲有关的具体倡议。
Status and Perspectives on Axion Searches
本文概述了轴子及类轴子粒子实验探测的现状、进展、在研项目与未来方向，涉及空腔晕镜等多种探测方式，对相关物理研究有参考价值。
Status and Future Perspectives for Lattice Gauge Theory Calculations to the Exascale and Beyond
在本白皮书和一系列配套白皮书中，USQCD协作组为格点规范理论制定了一个科学和计算计划。这些白皮书描述了使用格点量子色动力学（和其他规范理论）的计算如何帮助解释粒子和核物理学中正在进行和即将进行的实验，以及启发新的实验。
Status and perspectives of indirect and direct dark matter searches
在这篇评论文章的粒子暗物质的现状进行了处理。我们讨论的主要理论扩展的标准模型，允许解释暗物质（尚未发现）基本粒子。然后，我们讨论了粒子暗物质的搜索的理论预测：直接检测在低背景的地下实验和间接检测中微子，γ射线和反物质的地面和空间探测器。注意力也将放在讨论的不确定性，主要是天体物理学的起源，影响理论预测。这些搜索对标准模型的扩展所施加的约束将被简要地讨论。
KM3NeT/ORCA: status and perspectives for neutrino oscillation and mass hierarchy measurements
下一代中微子望远镜基础设施，千米立方体中微子望远镜KM 3 NeT，目前正在地中海建造。它的低能量配置ORCA被优化用于探测能量高于~1 GeV的大气中微子。ORCA探测器的主要目标是精确测量大气中微子振荡参数和确定中微子质量序。该探测器还对其他各种物理主题敏感，如暗物质，非标准相互作用和无菌中微子。概述了ORCA探测器及其研究方案，以及对4线阵列收集的数据的早期分析。
Perspectives on Supersymmetry: The Search for Supersymmetry at the Tevatron Collider
1997年夏天在Tevatron对撞机上对超对称性的研究状况的回顾。这是一个新版本的以前的审查，大大缩短，以适应编辑准则，并显着不同，以保证单独张贴。出现在“透视超对称”，编辑。Kane（World Scientific，Singapore）.
4D Tracking: Present Status and Perspective
在过去的十年里，已经出现了用于带电粒子跟踪的硅基精确定时探测器。这种演变的根本原因是设计创新：低增益雪崩二极管（LGAD）。LGAD设计简单，是一个明显的步骤，具有重大的影响：低增益导致大信号保持传感器的稳定性和低噪声，允许传感器分段。尽管出于不同的原因，为了补偿辐照硅传感器中的电荷陷阱，LGAD在硅基定时探测器的设计中找到了肥沃的土壤。在这种设计创新的推动下，基于固态的带电粒子定时探测器正在经历一个激烈的研发阶段，并且正在探索具有或不具有内部增益的混合和单片传感器。这篇文章提供了一个审查这一蓬勃发展的领域。
Digital radio detection of cosmic rays: achievements, status and perspectives
在过去十年中，宇宙射线的无线电探测已经从小规模的原型实验发展到跨越数公里$^2$、拥有100多个天线的装置。无线电信号的物理特性已经得到很好的理解，模拟和测量结果也非常一致。我们已经学会了如何从无线电信号中提取重要的宇宙射线参数，如空气簇射的几何形状和初级粒子的能量，并开发了非常有前途的方法来确定初级粒子的质量。与此同时，局限性也越来越明显。我回顾了过去十年取得的进展，并就未来发展的进一步潜力提出了个人看法。
Probing New Physics with $B^0_s\to μ^+μ^-$: Status and Perspectives
稀有衰变$B^0_s \to μ^+μ^-$对标准模型的检验起着关键作用。指出了$B_s$ -介子系统中相当大的衰变宽度差$ΔΓ_s$对该通道的影响是微妙的。因此，其计算的标准模型分支比必须放大约10%。此外，相当大的$ΔΓ_s$通过有效的$B^0_s\to μ^+μ^-$寿命使一个新的可观察性，它以一种与分支比互补的方式探索新物理学，并为LHC的高光度升级议程增加了一个令人兴奋的新课题。CP破坏速率不对称性为新物理学提供了进一步的探索。这些观测值和$B^0_s \to μ^+μ^-$分支比之间的相关性说明了新物理学的特定模型。
Standard Model Higgs Searches
讨论了标准模型Higgs搜索的现状和前景。
Status and perspectives of the JUNO experiment
中微子质量等级的确定，即$ν_3$中微子质量本征态是比$ν_1$和$ν_2$质量本征态重还是轻，是标准模型在轻子部分剩下的未确定的基本方面之一。此外，质量等级的确定将产生影响，在追求中微子性质（狄拉克或马约拉纳质量条款）对制定的理论的味道。江门地下中微子观测站（JUNO）是正在建设中的一个反应堆中微子实验站，由一个由18000个大光电倍增管和25000个小光电倍增管组成的大型液体闪烁体探测器（直径35.4 m）、一个水切伦科夫探测器和一个顶部跟踪探测器组成。大的有效质量（20 kton）和前所未有的能量分辨率（1 MeV时为3%）将允许以良好的灵敏度确定中微子质量等级，并精确测量低于1%水平的中微子混合参数$θ_{12}$、$Δm^2_{21} $和$Δm^2_{ee}$。此外，大型液体闪烁体探测器将允许探索质量等级确定之外的物理学，特别是在许多其他主题上，例如天体粒子物理学，如超新星爆发和扩散超新星中微子，太阳中微子，大气中微子，地球中微子，核子衰变，间接暗物质搜索和一些额外的外来搜索。在这项工作中，JUNO实验的现状和前景将被描述，也集中在主要的物理目标和其他可能的物理情况。
Cosmic-Ray Extremely Distributed Observatory: status and perspectives
宇宙射线极端分布式天文台（CREDO）是一个致力于全球研究超出现有探测器和天文台能力的极端扩展宇宙射线现象（宇宙射线系综（CRE））的项目。到目前为止，宇宙射线研究一直集中在探测单个空气簇射，而寻找可能覆盖地球相当大一部分的宇宙射线集合是一个科学上的未知领域。CREDO没有开发和调试一个全新的全球探测器基础设施，而是建议将所有类型的可用探测器（从专业到袖珍）合并到一个全球网络中，以接近全球宇宙射线分析目标。有了这样一个网络，就有可能寻找相关宇宙射线系综的证据。在CREDO中可以研究的观测量之一是在一个小的时间窗口中收集的一些空间隔离的事件，这些事件可以揭示基本的物理问题。CREDO的使命和战略需要大量参与者的积极参与，也包括非专家，他们将通过使用通用电子设备（例如智能手机）为项目做出贡献。本说明介绍了该项目的现状和前景。
$α_s$ status and perspectives (2018)
简要评述了高精度测定强耦合$α_s$的最新实验和理论进展。六组可观察数据：（i）格点QCD数据，（ii）强子$τ$衰变，（iii）深度非弹性$e^\pm p$数据和部分子分布函数（PDF）拟合，（iv）$e^+e^-$碰撞中的事件形状和喷注速率，（v）Z玻色子强子衰变，（vi）pp碰撞中的顶夸克截面，用于提取Z极质量下的当前世界平均，即次-次-领先阶（NNLO）的$α_s(m_Z^2) = 0.1181 \pm 0.0011$，或者更准确最近，基于新的晶格研究、$e^+e^-\to \mbox{hadrons}$中的$R(s)$比、更新的PDF拟合、$e^+e^-$碰撞中的能量-能量相关性、$e^\pm p$碰撞中的喷流截面以及大型强子对撞机的全套$pp\to t\bar{t}$截面，出现了额外的NNLO提取。将这些新数据纳入世界平均数将略微增加其值，并将其不确定性降低到$α_s(m_Z^2) = 0.1183 \pm 0.0008$。未来的$α_s$提取前景与permille的不确定性，在未来的高光度$e^+e^-$机器-通过W和Z强子衰变，部分子碎裂功能，和光子$F_2(x,Q^2)$结构功能的$γγ$碰撞-也进行了讨论。
DUNE: Status and Perspectives
深层地下中微子实验（DUNE）提供了一个丰富的科学计划，重点是中微子振荡和其他超越标准模型的物理学。高强度宽带中微子束流将在费米国家加速器实验室（FNAL）产生，并将被引导到距离FNAL 1300 km的Sanford地下研究设施的40 kt液氩远探测器。该实验的主要目标是确定中微子质量的排序和测量CP破坏相$δ_{\textrm{CP}}$。大型DUNE远探测器的地下位置及其出色的能量和空间分辨率也将允许大统一理论预测的非加速器物理程序，如核子衰变或$n$ - $\bar{n}$振荡。此外，DUNE将对来自核心坍缩超新星的电子中微子通量敏感，提供有关该现象潜在机制的宝贵信息。这个雄心勃勃的项目需要大量的原型和测试计划，以确保技术的所有部分都得到充分理解和测试。两个这样的原型，在单相（ProtodUNE-SP）和双相（ProtodUNE-DP）技术，正在建设中，并将在欧洲核子研究中心中微子平台（NP）从2018年开始运行。
Status and Perspectives of Neutrino Physics
这篇评论通过详细讨论中微子的物理学和与中微子的物理学来展示中微子的独特作用。我们处理中微子源，中微子振荡，绝对质量，相互作用，可能存在的不育中微子，和理论的影响。此外，还发现了中微子物理学与其他研究领域的协同作用，并强调了未来在技术发展和足够的基础设施方面继续成功的中微子物理学的要求。
Anomalous soft photons: status and perspectives
本报告总结了EMMI任务 force关于LHC超低横向动量光子产生的工作，概述了基于Low定理的“反常”软光子难题及理论现状，探讨了低质量双轻子在测量高能核碰撞介质电导率中的应用，并展望了ALICE 3探测器在解决这些问题上的作用。
The anomalous magnetic moment of the muon: status and perspectives
研究muon异常磁矩的现状与未来，探讨如何通过提升标准模型预测精度以超越124 ppb的实验精度。
Design, status and perspective of the Mu2e crystal calorimeter
费米实验室的μ 2 e实验将研究铝核场中无中微子$μ\to e$相干转换的带电轻子味破坏过程。Mu 2 e将达到约$2.5\cdot 10^{-17}$的单事件灵敏度，其对应于相对于当前最佳极限的四个数量级的改进。探测器系统由一个吸管跟踪器和一个由未掺杂CsI与硅光电倍增器耦合制成的晶体量热器组成。量热计被设计为可在恶劣的环境中操作，其中约10 krad/年将在最热的区域中输送，并且在1 T磁场的存在下工作。量热计的作用是执行$μ$ /e分离，以抑制模仿信号的宇宙μ子，同时提供高电平触发和在跟踪器中播种轨道搜索。在本文中，我们介绍了量热计的设计和最新的R $\&$ D结果。
High-Energy Neutrino Astrophysics: Status and Perspectives
中微子是独特的宇宙信使。目前的尝试是将宇宙中微子观测的窗口从低能（太阳，超新星）扩展到更高的能量。其目的是研究宇宙中最剧烈的过程，这些过程将带电粒子加速到最高能量，远远超出了地球上实验室实验的范围。这些过程必须伴随着中微子的发射。中微子是电中性的，只与普通物质发生微弱的相互作用;因此它们在宇宙中传播，没有吸收或偏转，指向它们的起源。然而，它们微弱的相互作用使它们极难被探测到。2008-2010年，高能中微子望远镜的发展取得了显著进展。2010年，位于南极的100公里中微子望远镜IceCube已经建成。在地中海，第一代中微子望远镜ANTARES自2008年以来一直在收集数据，目前正在努力建立一个几立方公里规模的望远镜KM 3 NeT。未来几年将是打开高能宇宙中微子窗口的关键几年。IceCube的仪器体积为1立方公里，正在进入一个具有现实发现潜力的地区。IceCube的发现或未发现将对该领域的未来产生强烈影响，并可能标志着“真理时刻”。在这篇综述中，我们讨论了中微子望远镜的科学案例，描述了探测原理及其在第一代和第二代装置中的实现，最后收集了现有的物理结果和对未来探测器的期望。最后，我们展望了替代检测方法，特别是极高能量的中微子。
Rabi Experiments on the $σ$ and $π$ Hyperfine Transitions in Hydrogen and Status of ASACUSA's Antihydrogen Program
我们报告的状态，在束超精细结构测量基态反氢ASACUSA和最近的结果，在支持测量氢。现在可以研究$σ_1$和$π_1$跃迁，这从理论和实验角度都是有益的。我们讨论了系统的影响，从共振干扰的相互作用区域中所选择的字段的几何形状，以及如何可以通过适当的数据采集或设计概念来管理它们的影响。
The $XYZ$ states: experimental and theoretical status and perspectives
夸克模型于1964年建立，将介子分类为由夸克-反夸克对组成的束缚态，重子分类为由三个夸克组成的束缚态。很长一段时间以来，所有已知的介子和重子都可以在这个方案中分类。然而，量子色动力学（QCD）原则上也允许存在更复杂的结构，一般称为奇异强子或简单的奇异强子。这些包括四夸克强子（四夸克和强子分子），五夸克强子（五夸克）和具有活跃胶子自由度的状态（杂化），甚至纯胶态（胶球）。多年来，奇异强子一直在许多实验中被系统地寻找。值得注意的是，在过去的15年里，在夸克偶素谱中发现了许多新的强子，它们并没有表现出普通强子（而不是奇异强子）的预期性质。这些强子统称为$XYZ$态。其中一些，比如带电态，无疑是奇异的。在实验进展的同时，过去几十年也见证了巨大的理论努力，以达到对$XYZ$态的理论理解。理论方法不仅包括夸克模型到奇异夸克的唯象扩展，而且包括现代非相对论性有效场论和格点量子色动力学计算。本文综述了近年来奇异$XYZ$强子在实验和理论上的研究进展。报告最后总结了未来的前景和挑战。
Higgs boson potential at colliders: status and perspectives
本文总结了当前的理论和实验状态的di-希格斯玻色子玻色子的生产搜索，以及直接和间接的限制希格斯玻色子玻色子自耦合，希望作为一个有用的指导，为未来几年。该文件讨论了理论状况，包括对di-Higgs截面的最新预测，有效场论方法的发展，以及对di-Higgs最终状态中可能出现的特定新物理场景的研究。本文介绍了双希格斯粒子搜索的现状以及在LHC中希格斯粒子自耦合的直接和间接限制，并概述了相关的实验技术，涵盖了各种相关的特征。最后，未来的对撞机在确定希格斯粒子的自耦合的能力得到解决，比较预计的精度，可以在这样的设施。这项工作始于2018年9月4日至9日在费米实验室举行的对撞机Di-Higgs研讨会的会议记录，但它超出了研讨会上讨论的主题，包括进一步的发展。
Perspectives for inclusive quarkonium production in photon-photon collisions at the LHC
我们报告了高能光子-光子碰撞中包容夸克偶素产生的知识现状。作为LHC的一个视角，我们计算各种生产截面通过直接光子-光子融合在超外围PP，PA和AA碰撞在LHC使用树级夸克偶素振幅发生器MadOnia。
$K^+\toπ^+ν\barν$ and $K_L\toπ^0ν\barν$ in the Standard Model: Status and Perspectives
鉴于最近开始的NA62实验在欧洲核子研究中心，预计测量$K^+\toπ^+ν\barν$分支比的精度为10%，我们总结了目前的状况，这种有前途的衰变内的标准模型（SM）。我们对密切相关的$K_L\toπ^0ν\barν$也做了同样的处理，它将在2020年左右由KOTO实验测量。由于微扰QCD和电弱修正在这两个衰变的完全控制下，占主导地位的不确定性SM目前来自CKM参数$V_{cb}$，$V_{ub}$和$γ$。我们表明这种依赖关系的帮助下，解析表达式以及准确的插值公式。不幸的是，要澄清$V_{cb}$和$V_{ub}$在树级衰变中的包容性和排他性测定之间的差异，可能需要在本世纪末获得Belle II实验的结果。因此，我们调查是否更高的精度上的两个分支比是通过确定$V_{cb}$，$V_{ub}$和$γ$通过其他已经精确测量的可观的。在这种情况下，$\varepsilon_K$和$ΔM_{s,d}$，以及QCD晶格计算的预期进展将发挥突出的作用。我们找到了$\mathcal{B}(K^+\toπ^+ν\barν) = (9.11\pm 0.72) \times 10^{-11}$和$\mathcal{B}(K_L\toπ^0ν\barν) = (3.00\pm 0.30) \times 10^{-11}$，这比使用$V_{cb}$，$V_{ub}$和$γ$的当前树级值的平均值更精确。…
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