Statement from the American Linear Collider Committee to the P5 subpanel
美国直线对撞机委员会致P5小组的声明总结了$e^+e^-$ Higgs工厂的论证，强调ILC的特殊优势，并敦促P5将其作为全球项目推进。
2023-05-17 hep-ex hep-ph
Prospects of discovering stable double-heavy tetraquarks at a Tera-$Z$ factory
出于一些理论上的考虑，预测深束缚的双重四夸克$T^{\{bb\}}_{[\bar u \bar d]}$，$T^{\{bb\}}_{[\bar u \bar s]}$和$T^{\{bb\}}_{[\bar d \bar s]}$，我们探讨了它们在Tera- $Z$工厂发现的潜力。使用过程$Z \to b \bar b b \bar b$，我们计算，采用Monte Carlo发生器MadGraph 5 $\_$ aMC@NLO和Pythia 6，相空间配置中的~ $b b$对可能会分裂为双夸克。在由不变质量间隔$m_{bb} < M_{T^{\{bb\}}_{[\bar q \bar q']}} + ΔM$定义的喷流锥中，可以产生人们所追求的四夸克$T^{\{bb\}}_{[\bar q \bar q^\prime]}$以及双底重子~ $Ξ_{bb}^{0,-}$和$Ω_{bb}^-$。利用重夸克-双夸克对称性，我们估计了$\mathcal{B} (Z \to T^{\{bb\}}_{[\bar u \bar d]} + \; \bar b \bar b) = (1.4^{+1.1}_{-0.5}) \times 10^{-6}$，大约一半的$T^{\{bb\}}_{[\bar{u}\bar{s}]}$和$T^{\{bb\}}_{[\bar d \bar s]}$。我们还提出了使用重…
2018-06-04 hep-ex hep-ph
SAPPHiRE: a Small Gamma-Gamma Higgs Factory
最近，ATLAS和CMS发现了一种类似于希格斯玻色子的质量约为125 GeV的新粒子。我们提出了一个低能量的伽马-伽马对撞机作为一个成本和时间有效的选择希格斯工厂能够详细研究这种粒子。在过去，这一选择被认为是CLIC双束加速器技术（CLIC希格斯实验，CLICHE）的一种可能应用，或者是ILC的一种选择。在这里，我们提出了一个设计的基础上，一对\sim 10 GeV的再循环直线加速器（小型加速器光子-光子希格斯生产使用再循环电子，SAPPHiRE）类似的设计，提出了LHeC。我们提出了电子束的参数，并绘制了一个激光背散射系统，该系统能够产生0.36 \times 10^34/cm 2/s的γ-γ峰值亮度，E_CM（γ-γ）\sim 125 GeV。一个具有这样亮度的伽马-伽马对撞机可以用来精确测量质量、bbar、WW \ast和希格斯玻色子的伽马-伽马衰变。我们还评论可能与其他项目，如LHeC，ILC或CLIC的协同作用，并对其他物理学的前景在伽马-伽马和电子-伽马碰撞。
2012-08-14 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Search for new physics effects in $ν\barνγ$ production at a Tera-Z factory
Bolu Abant Izzet Baysal University（博卢阿邦特伊泽特巴耶斯大学）；Sivas Cumhuriyet University（锡瓦斯共和国大学）
研究Z玻色子罕见衰变过程，利用有效场论框架分析ν\bar{ν}γ相互作用，通过模拟信号和背景事件，确定新物理效应的上限。
2026-03-26 hep-ex hep-ph
Type-II 2HDM under the Precision Measurements at the $Z$-pole and a Higgs Factory
未来在拟议的$Z$工厂和希格斯工厂对标准模型（SM）参数的精确测量可能会对电弱领域标准模型之外的新物理产生重大影响。我们说明这一点，重点放在II型两个希格斯偶极子模型（II型2 HDM）。重希格斯玻色子玻色子在树级和单圈级的贡献被包含在一个完整的模型参数空间中。我们进行了多变量的整体拟合和研究的程度，非对齐和非简并质量的参数可以探测的精度测量。我们发现，所允许的参数范围是严格限制的未来希格斯精确测量，特别是对于小和大的值的$\tanβ$。间接地得到了重Higgs粒子的质量极限，这可以作为强子对撞机上直接寻找重希格斯玻色子玻色子的补充。我们还发现，在$Z$极和希格斯工厂的预期精度是相当互补的约束重希格斯玻色子的质量分裂。典型的结果是$|\cos(β-α)| < 0.008, |Δm_Φ| < 200\ {\rm GeV}$和$\tanβ\sim 0.2 - 5$。从CEPC，FCC-ee和ILC的范围也进行了比较，为Higgs和$Z$极精度测量。
2019-03-01 hep-ph
Prospects for the measurement of the $b$-quark mass at the ILC
本文分析了未来高能正负电子对撞机测量$b$夸克质量的潜力。我们进行了一个完整的模拟研究的三喷流率在事件与$b\bar{b}(g)$和$q\bar{q}(g)$生产，$R_{3}^{bl}$的比率的测量，并评估占主导地位的不确定性，包括理论和实验系统的不确定性。我们发现ILC“Higgs工厂”级在$\sqrt{s}=$ 250 GeV的积分光度为2 ab $^{-1}$，可以测量250 GeV尺度的$b-$夸克$bar{MS}$质量（$m_b(250~$ GeV $)$），精度为1 GeV.根据该结果，我们推断了在$\sqrt{s}= m_Z$下运行的GigaZ运行的潜力。我们预计$m_b(m_Z)$可以确定与0.12 GeV的不确定性，超过了一个因素$\sim$ 3的LEP和SLD测量的精度。
2021-04-20 hep-ex hep-ph
XCC: An X-ray FEL-based $γγ$ Collider Higgs Factory
本文介绍了一个$γγ$希格斯工厂的设计，在该工厂中，62.8 GeV的电子束与1 keV的X射线自由电子激光（XFEL）束碰撞产生62.5 GeV光子的碰撞束。希格斯玻色子的产生率是每$10^7$第二年产生34,000个希格斯玻色子，与ILC希格斯玻色子的产生率大致相同。电子加速器基于冷铜分布耦合（C $^3$）加速器技术。XFEL的0.7 J脉冲能量比当前软X射线FEL的脉冲能量增加了300倍。设计的挑战进行了讨论，随着R\&D来解决这些问题，包括示威者。
2022-05-11 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Exotic Higgs Decay h to 2a at the International Linear Collider: a Snowmass White Paper
像国际直线对撞机（ILC）这样的希格斯工厂可以在寻找希格斯玻色子玻色子的奇异衰变中发挥重要作用。作为一个例子，我们研究了次最小超对称标准模型（NMSSM）中衰变拓扑$h\to a_1 a_1 \to τ\bar ττ\bar τ$的ILC灵敏度。在这里，$h$可以是类似标准模型的，也可以是非标准的，而$a_{1}$是最轻的CP奇希格斯玻色子。我们还将结果与LHC对该通道的预期进行了比较。
2013-08-30 hep-ex hep-ph
Mixed electroweak-QCD corrections to $e^+e^-\to HZ$ at Higgs factory
以ILC、FCC-ee和CEPC为代表的未来希格斯工厂计划在$e^+e^-$质心能量约250 GeV处进行精确的希格斯测量。主要的希格斯粒子产生通道--希格斯辐射过程--的截面可以测量到（亚）%的精度。仅仅结合著名的次领先阶（NLO）电弱校正似乎远远不足以匹配前所未有的实验精度。在这项工作中，我们通过研究非极化和极化$Z$玻色子的次领先阶（NNLO）对$e^+e^-\to HZ$的混合电弱QCD修正，朝着这个方向取得了重要进展。修正结果达到Born阶结果的百分之一水平，因此必须在未来的数据对抗中纳入。
2017-08-14 hep-ex hep-ph
Higgs Factory options for CERN: A comparative study
比较FCC-ee、CLIC和ILC@CERN三种希格斯工厂选项，发现FCC-ee在精度、可持续性和实验广度上显著优于直线对撞机，且是通往100 TeV强子对撞机的唯一第一步。
2024-12-17 hep-ex hep-ph
Probing the seesaw mechanism at the 250 GeV ILC
考虑标准模型的规范U（1）$_{B-L}$（重子减轻子数）扩展，它在三个右手中微子（RHN）存在时是无反常的.伴随着U（1）$_{B-L}$对称破缺，RHN获得了它们的Majorana质量，然后通过跷跷板机制在产生中微子质量矩阵中起了关键作用。为了从实验上证实跷跷板机制，我们研究了在250 GeV国际直线对撞机（ILC）上通过U（1）$_{B-L}$规范玻色子（$Z^\prime$）产生RHN对. $Z^\prime$规范玻色子已经在大型强子对撞机（LHC）运行-2中被搜寻过，它的产生截面已经受到严格的限制。随着未来大型强子对撞机的高亮度升级（HL-LHC），这一约束将变得更加严格。我们发现一种可能性，即使在一个空的$Z^\prime$玻色子搜索结果在HL-LHC，250 GeV的ILC可以搜索的RHN对生产通过最终状态相同的符号双轻子加喷流，这是一个“吸烟枪”的签名从马约拉纳性质的RHN。此外，一些RHN是长寿命的，并留下一个干净的签名与位移的顶点。因此，250 GeV ILC不仅可以作为Higgs工厂，也可以作为RHN发现机来探索Majorana中微子质量产生的起源，即跷跷板机制。
2019-08-21 hep-ex hep-ph
Prospect for measurement of the CP-violating phase $ϕ_s$ in the $B_{s}\rightarrow J/ψϕ$ channel at a future Z factory
本文研究了未来Z工厂在$B_{s}\rightarrow J/ψϕ$通道中测量CP破坏相位$ϕ_s$及相关衰变宽度的潜力，发现Tera-Z和10-Tera-Z模式能显著提升精度，并讨论了企鹅污染控制。
2024-08-28 hep-ex hep-ph
The International Linear Collider: A Global Project
国际直线对撞机（ILC）目前正在考虑作为粒子物理学的下一个全球项目。在这份报告中，我们回顾了ILC计划的各个方面：物理动机，加速器设计，运行计划，拟议的探测器，对希格斯玻色子玻色子，顶夸克的实验测量，W和Z玻色子的耦合，并寻找新的粒子。我们回顾了偏振光束在ILC计划中的重要作用。ILC的第一阶段计划是一个位于质心的250 GeV的希格斯工厂。能量升级自然可以基于直线对撞机的概念来实现。我们详细讨论了ILC计划的希格斯玻色子测量和预期的精度在确定希格斯耦合。我们比较的ILC能力的HL-LHC和其他建议的e+e-希格斯工厂。我们始终强调，加速器的准备和ILC性能的估计是基于详细的模拟支持广泛的RandD和，对于加速器技术，操作经验。
2019-04-05 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Searching for displaced vertices with a gaseous tracker for a future e$^+$e$^-$ Higgs factory
本研究在国际直线对撞机的国际大型探测器上开展全模拟，利用时间投影室的位移顶点寻找长寿命粒子，分析两类实验难点场景，给出宽寿命范围的信号截面预期上限。
2025-01-12 hep-ex hep-ph
Z lepton flavour violation as a probe for new physics at future $e^+e^-$ colliders
在这项工作中，我们评估了通过在拟议的圆形$e^+e^-$对撞机CEPC和FCC-ee上寻找$Z$玻色子$Z\to \ell_i \ell_j$的轻子味违反（LFV）衰变来发现新物理的潜力。这两个项目都计划在$Z$极作为Tera Z工厂运行，即，收集$\mathcal O\left(10^{12}\right)$ $Z$衰变。为了讨论发现的潜力，在一个模型无关的方式，我们重新审视LFV $Z$衰变的背景下，标准模型有效场论和研究的间接约束LFV $μ$和$τ$衰变的运营商，可以诱导$Z\to \ell_i \ell_j$。我们发现，虽然$Z\to μe$率超出了预期的灵敏度，Tera Z工厂是有希望的$Z\to τ\ell$衰变，探测新物理在同一水平的未来低能LFV观测。
2021-11-13 hep-ex hep-ph
Accuracy complements energy: electroweak precision tests at Tera-Z
本文在 SMEFT 框架下论证了 Tera-Z 工厂（如 FCC-ee 或 CEPC）通过高阶圈图效应可对数十 TeV 新物理获得间接灵敏度，精度测量能补充甚至超越高能领头阶约束，并提升对实单态标量、WIMP 和 custodial 弱四重态等模型的预期探测能力。
2025-08-19 hep-ex hep-ph
Searching for a Light Higgs Boson via the Yukawa Process at Lepton Colliders
我们探讨汤川生产的轻玻色子，可以存在于一个扩展的希格斯部门的前景。一个特别有趣的例子是X型双Higgs模型中的轻赝标，它可以解释μ子在大$\tanβ$中的反常磁矩。考虑ILC $Higgs$ $factory$与$\sqrt{s}=250$ GeV，我们表明，可用的参数空间可以充分检查的（tau）汤川过程在$5σ$。我们还展示了这样一个轻粒子的质量重建，这有助于最大限度地减少背景事件。
2019-09-20 hep-ex hep-ph
Measuring the CP properties of the Higgs sector at electron-positron colliders
CP对称性在电-弱尺度上的破坏是电-弱重子生成的基本条件之一。因此，尽可能详细地绘制希格斯扇区的CP性质是非常有意义的。线性电子-正电子希格斯工厂对撞机将提供许多机会来探测希格斯部门的CP性质，这要归功于在广泛的质心能量下获得几个希格斯生产过程。本文报道了基于探测器响应的全模拟和真实重建算法的两项研究：1）ILC-250上的$h \to ττ$研究，其中CP本征态的混合测量精度可达75 mrad;以及2）在1.4TeV CLIC和1 TeV ILC上正在进行的$ZZ$ --聚变过程研究的现状，我们希望在Snowmass研究期间取得具体成果。
2022-03-14 hep-ex hep-ph
XCC: An X-ray FEL-based $γγ$ Compton Collider Higgs Factory
该报告提出XCC希格斯工厂概念设计，利用62.8 GeV电子束与1 keV X射线自由电子激光对撞产生62.5 GeV光子，实现与ILC相当的希格斯产生率，并通过尖锐质心能谱实现模型无关的希格斯耦合精密测量，且可升级至380 GeV用于三希格斯耦合测量。
2023-07-11 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
The carbon footprint of proposed $\rm e^+e^-$ Higgs factories
在大型强子对撞机结束后，$\rm e^+e^-$希格斯工厂项目中的任何一个项目都可以立即正常运行，即三个线性对撞机（CLIC，运行在$\sqrt{s}=380$ GeV; ILC和$\rm C^3$，运行在$\sqrt{s}=250$ GeV）和两个圆形对撞机（CEPC和FCC-ee，运行在$\sqrt{s}=240$ GeV），其能源消耗将是微不足道的。因此，未来的希格斯玻色子研究可能会对环境产生重大影响。本说明建议将给定物理性能的碳足迹作为设计优化以及最终选择未来设施的顶级指标。使用2021年可用电力的碳排放量评估的每生产一个希格斯玻色子的预计足迹，发现根据所考虑的希格斯工厂项目，其变化系数为100。
2022-09-23 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Measuring CP Violation in $h \to τ^+ τ^-$ at Colliders
我们调查的LHC和希格斯工厂的前景测量CP阶段的Higgs-tau-tau耦合。目前，该相位可以是0度（CP偶数）和90度（CP奇数）之间的任何位置。从$τ^\pm \to ρ^\pmν\to π^\pm π^0 ν$通道的解析计算中识别出一个新的、理想的可观测量。它被证明有前途的灵敏度在LHC和优越的灵敏度在ILC相比，以前的建议。我们的观测需要重建的内部结构的衰变τ，但不依赖于测量的碰撞参量τ衰变。这是在LHC上进行这种测量的第一个建议。对于14 TeV的LHC，我们估计，约1 ab $^{-1}$数据可以区分CP-偶与CP-奇在$5σ$水平。使用3 ab $^{-1}$，CP相位应可测量到$\sim 11$度的精度。在一个$e^+e^-$希格斯工厂，我们预计，一个250 GeV的运行与1 ab $^{-1}$光度可以测量相位到$\sim 4.4$度的精度。
2013-08-05 hep-ex hep-ph
SUSY effects in $R_b$: revisited under current experimental constraints
在这篇文章中，我们重新审视了超对称性效应在$R_b$在当前的实验约束下，包括大型强子对撞机希格斯数据，$B$ -物理测量，暗物质遗迹密度和直接检测极限，以及精密电弱数据。我们首先执行扫描以确定当前允许的参数空间，然后在$R_b$中显示SUSY效果。我们发现，虽然超对称性参数空间已严重限制了目前的实验数据，无论是一般的MSSM和自然超对称性的情况下仍然可以改变$R_b$的大小足以观察到在未来的$Z$ -工厂（ILC，CEPC，FCC-ee，超级$Z$ -工厂）生产$10^9-10^{12}$ $Z$ -玻色子。具体地说，假设在FCC-ee上精确测量$δR_b = 2.0 \times 10^{-5}$，我们可以通过电荷停止环探测到530 GeV的右手停止，通过中性子-sbottom环探测到850 GeV的sbottom，通过Higgs-顶夸克环探测到770 GeV的带电Higgs，以获得大的$\text{tan}β$。对$R_b$的全单圈超对称修正可以达到自然超对称中的$1 \times 10^{-4}$和一般MSSM中的$2 \times 10^{-4}$。
2016-04-11 hep-ph
The SUSY reach of Higgs Factories in the most challenging scenario: scalar $τ$-leptons with lowest cross section and small mass differences
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
研究标量τ轻子在最严峻情景下的SUSY探测能力，考虑其产额和质量差对探测效率的影响，评估ILC和FCCee等装置的探测范围。
2026-04-14 hep-ph
Prospects for slepton pair production in the future $e^-e^+$ Higgs factories
质心能量为$\sqrt{s}$ = 240 GeV的环形正负电子对撞机（CEPC）有望成为Higgs工厂，同时也为强子对撞机难以实现的低能新物理研究提供了良好的机会，而这一研究受到了暗物质等理论模型的启发。本文介绍了在CEPC的直接Stau / smuon生产的敏感性研究，使用完全蒙特卡罗（MC）模拟。假设系统不确定度为5%，CEPC有可能发现高达116 GeV的左手和右手混合Stau的产生，或者高达113 GeV的纯左手/右手Stau的产生;直接Smuon的发现潜力达到117 GeV。由于本研究中系统不确定性的保守假设以及对重建和探测器几何结构的有限依赖，结果可用作在其他质心能量接近240 GeV的正负电子对撞机中进行类似搜索的参考，例如未来圆形对撞机$e^{+}e^{-}$（FCC-ee）和国际线性对撞机（ILC）。
2022-03-22 hep-ex hep-ph
Next-to-leading-order QCD corrections to $e^+e^-\to H+γ$
希格斯玻色子与硬光子在轻子对撞机上的联合产生，$e^+e^-\to Hγ$在标准模型中具有相当小的截面，可以作为潜在的新物理信号的灵敏探针。类似于环诱导的希格斯衰变通道$H\to γγ, Zγ$，如果忽略微小的电子质量，则$e^+e^-\to Hγ$过程也以单环阶开始。在这项工作中，我们计算了次首阶（NLO）QCD修正的相关PDMATHAMO生产过程，这主要源于胶子敷料顶夸克圈。在较低的质心能量范围（$\sqrt{s}<300$ GeV），QCD的修正相当小，因此对CEPC等Higgs工厂的影响可以忽略不计。然而，当能量被提升到ILC能量范围（$\sqrt{s}\approx 400$ GeV）时，QCD修正可能会通过$20\%$增强首阶截面。在任何情况下，$e^+e^-\to Hγ$过程的最大产生率$σ_{\rm max}\approx 0.08$ fb都在$\sqrt{s}= 250$ GeV左右，因此CEPC是寻找这种罕见的希格斯粒子产生过程的最佳场所。在高能量极限下，非线性光学QCD修正的影响可以忽略不计，这可以简单地归因于非线性光学和线性光学截面的不同的渐近标度行为，其中前者表现出较温和的衰减$\propto 1/s$，而后者经历了快得多的衰减$\propto 1/s^2$ .
2017-11-01 hep-ex hep-ph
