Possible Futures of Electroweak Precision: ILC, FCC-ee, and CEPC
高精度电弱物理学的未来在于e+e对撞机对Z玻色子、W玻色子、希格斯玻色子玻色子和顶夸克性质的测量。我们估计三个可能的未来对撞机的预期性能:ILC,FCC-ee(以前称为TLEP),和CEPC。特别是,我们提出了第一次估计的可能达到CEPC,中国提出的圆形电子-正电子对撞机,为倾斜参数S和T和七参数拟合的希格斯耦合。这些结果允许CEPC的物理潜力与ILC和FCC-ee进行比较。我们还显示了S和T的约束将如何演变为每个最重要的输入测量的不确定性分别改变。这阐明了未来对撞机的基本物理目标。为了提高目前的精度,最优先考虑的是改善W质量和有效弱混合角的不确定性。与此同时,对顶部质量、Z质量、α运行和Z宽度的改进测量将提供进一步的改进,这将决定最终的可达范围。我们考虑的每一个可能的未来对撞机都有很强的探测TeV尺度电弱物理的前景。
2015-09-08 hep-ph
Flavor-resolved four-fermion probes at the FCC-ee $Z$ pole
Institute for Advanced Research, Nagoya University(名古屋大学高等研究院);Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe, Nagoya University(名古屋大学小林-益川粒子宇宙起源研究所)
研究FCC-ee $Z$极点处味分辨四体过程,探测味特异新物理接触相互作用,获得多TeV灵敏度,并补充电弱精密测量。
2026-09-30 hep-ex hep-ph
Study on the anomalous quartic $W^+W^-γγ$ couplings of electroweak bosons in $e^-p$ collisions at the LHeC and the FCC-he
本文利用大型强子电子对撞机(LHeC)上$\sqrt{s}$ = 1.30,1.98GeV的10,100 ${\rm fb^{-1}}$和未来圆形强子电子对撞机(FCC-he)上$\sqrt{s}$ = 3.46,5.29GeV的100,1000 ${\rm fb^{-1}}$的碰撞数据,对$e^-p \to e^-γ^* p \to p W^+γν_e$产生进行了研究.本文测定了$W$玻色子轻子和强子衰变通道的产生截面。利用未来$e^-p$对撞机的数据,有可能在$95\%$ C.L.获得灵敏度测量。对反常的$f_ {M,i}/Λ^4$和$ f_ {T,i}/Λ^4$耦合,这是竞争的限制获得的大型强子对撞机,以及与其他限制在文献中报道。$e^-p$碰撞中的产生模式$e^-p \to e^-γ^* p \to p W^+γν_e $为研究LHeC和FCC-he上的四次$W^+W^-γγ$电弱玻色子耦合提供了一个窗口,它提供了比LHC干净得多的碰撞环境。
2021-03-08 hep-ph
Precision measurements of the top quark couplings at the FCC
2014年初,欧洲核子研究中心开始了日内瓦地区100公里环内未来圆形对撞机的设计研究,作为后大型强子对撞机粒子加速器的一个选择。该研究的重点是质子-质子和电子-正电子高能前沿机器。在目前的计划中,FCC物理方案的第一步将利用一个名为FCC-ee的高亮度e+e-对撞机,其质心能量范围从Z极以下到t-tbar阈值及以上,随后将100,TeV质子-质子碰撞作为最终目标。当结合起来时,这两个步骤为新物理学提供了大量的互补测量和灵敏度。特别是,FCC-ee和FCC-hh的关联允许以无与伦比的精度测量顶夸克电弱和汤川耦合。
2015-10-30 hep-ex hep-ph
Adequacy of Effective Born for electroweak effects and TauSpinner algorithms for LEP, Tevatron, HL-LHC and FCC simulated samples
匹配和比较过去和未来实验的测量结果需要对用于解释它们的计算进行一致性检查。场论的新方案可能会优化精度,但模糊了与早期结果的比较。多年来,改进玻恩、有效玻恩、有效耦合以及电弱相互作用的sin^2 θ_W ^eff混合角等概念不断发展。我们使用四个DIZET电弱库版本,今天和过去30年,这是用于现象学几乎所有的HEP加速器实验。版本的不同之处在于随着时间的推移而增加的更正更新。我们依赖于KKMC蒙特卡罗程序存档的e^+e^-到f bar fn(gamma)的代码。最近,TauSpinner对模拟和存储的事件进行重新加权的版本已经可用。提供了TauSpinner升级到2.1.0版的文档,以及其用于半自动电弱(EW)效应基准绘图的安排。给出了实现具有电子战效应的模拟样品的细节。重点放在数值结果和近似介绍改进玻恩获得有效玻恩,以配合QCD修正。τ轻子极化P_τ、前后不对称A_FB和部分子能级截面σ ^tot被用来监测电弱效应和有效sin^2 θ_W ^eff限制。成果包括:(i)有效玻恩近似和sin^2 θ_W ^eff的可行性,(ii)电弱库版本之间的差异,以及(iii)由于例如m_t或Δ alpha_h^(5)(s)而引起的参数模糊性。示例结果允许评估有效Born相对于改进Born的充分性。
2021-02-13 hep-ph
Exploring Extended Higgs Dynamics via Higgsstrahlung at FCC-ee
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器研究所);University of Manchester(曼彻斯特大学)
该研究聚焦2HDM,利用FCC-ee 240 GeV运行的预期精度,探索其通过希格斯辐射产生过程间接揭示电弱能标附近BSM物理的潜力。
2026-09-04 hep-ph
Prospect for top quark FCNC searches at the FCC-hh
FCC-hh是一个拟议中的未来能量前沿强子对撞机,其目标是在100 TeV的质心能量下提供高亮度的质子碰撞。FCC-hh有一个非常丰富的物理程序,从标准模型(SM)测量到直接搜索标准模型(BSM)之外的物理。对新物理敏感的过程之一是变味中性电流(FCNC),它在SM中非常罕见,但在几种BSM场景中具有增强的行为。在这份报告中,我们提出的FCCN搜索顶夸克相互作用的预测结果的基础上,蒙特卡罗模拟的FCC-hh探测器的FCC-hh条件。
2018-12-10 hep-ex hep-ph
Sensitivity of the FCC-ee to axion-like particles at different center-of-mass energies
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射研究所);Institut für Experimentalphysik, Universität Hamburg(汉堡大学实验物理研究所);Department of Physics and Astronomy, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学物理与天文学系);Department of Mathematics, Faculty of Science, Cairo University(开罗大学理学院数学系);Institute of Fundamental Science, University of Oregon(俄勒冈大学基础科学研究所);Interuniversity Institute for High Energies (IIHE), Vrije Universiteit Brussel(布鲁塞尔自由大学校际高能物理研究所);INFN Sezione di Pavia(意大利国家核物理研究院帕维亚分部)
研究FCC-ee对轴子类粒子在不同总能量下的灵敏度,重点分析轴子主要通过电弱规范玻色子耦合的情况,探讨轴子与光子关联产生并衰变为两个光子的最终状态,评估轴子与光子耦合强度,确定FCC-ee在Z极区运行(WW、ZH和t\bar{t}阈值运行)中能检测到耦合强度低至几$10^{-6} \mathrm{GeV}^{-1}$($10^{-5} \mathrm{GeV}^{-1}$)的轴子类粒子。
2026-06-23 hep-ex hep-ph
Bounding exotic top decays inclusively at the FCC-ee
本文提出在 FCC-ee 的干净轻子碰撞环境中,通过直接产生 $t\ar t$ 包容性地测量顶夸克衰变宽度的奇异超出,从而为顶夸克稀有衰变分支比建立模型无关的极限。
2025-08-09 hep-ex hep-ph
The Higgs Self-Coupling at FCC-ee
该研究在 FCC-ee 中通过全局分析(首次纳入多种可观测量及 NLO 效应)确定对希格斯自耦合修正 $δκ_λ$ 的灵敏度,结果显示其灵敏度可超过 HL-LHC。
2025-04-16 hep-ex hep-ph
The high-energy QCD dynamics from Higgs-plus-jet correlations at the FCC
本文在NLL能量对数重求和精度下计算了质子碰撞中希格斯玻色子伴随轻味喷注的横动量和快度分布,发现高能重求和效应在LHC和FCC能量下均显著,并指出改进固定阶QCD计算对FCC希格斯物理精度至关重要。
2023-07-12 hep-ex hep-ph
Higgs near-criticality at future colliders
本文分析了低尺度Majoron模型如何通过重费米子和扩展标量扇区实现电弱真空亚稳态,提出了多标量理论中亚稳态界限的推广和隧穿速率计算方法,并证明未来FCC对撞机可探测相关参数空间。
2025-03-05 hep-ph
Precision Natural SUSY at CEPC, FCC-ee, and ILC
检验自然性的概念是并将继续是高能物理实验最重要的目标之一。它将在未来对撞机的物理计划中发挥核心作用。在本文中,我们提出的自然超对称性的范围在未来的轻子对撞机:CEPC,FCC-ee和ILC的预测。我们重点关注影响范围最大的可观测量、电弱精确可观测量(对于左手停止)以及希格斯玻色子到胶子和光子的衰变率(对于左手停止和右手停止)。当停止混合参数Xt近似等于平均停止质量时,存在“盲点”。我们认为,在自然的情况下,边界上的重希格斯玻色子玻色子从树级混合效应,修改底部汤川耦合与边界从b到s伽马探测盲点区域发挥了互补作用。对于特定的自然超对称性场景,如折叠超对称性,其中顶级合作伙伴不携带标准模型色电荷,电弱精密观测可能是最敏感的探针。在本文讨论的所有场景中,组合的精确测量值集将在微调中探测到百分之几。
2015-09-08 hep-ph
Constraints on Anomalous Quartic Gauge Couplings via Electroweak Production of $γγjj$ at Future Proton-Proton Colliders
Bolu Abant Izzet Baysal University(博卢阿邦特伊泽特巴耶斯大学)
本文研究了通过γγjj过程在HL-LHC和FCC-hh对撞机中探测异常四阶规范耦合的灵敏度,利用机器学习方法优化信号与背景区分,并评估了维度8算符的单元性破坏效应,结果显示FCC-hh在探测aQGCs方面优于HL-LHC和现有实验结果。
2025-07-16 hep-ex hep-ph
Non-decoupling scalars at future colliders
本文研究了一类非退耦的BSM标量电弱多重态模型,其新粒子处于TeV尺度或更低,能显著改变电弱相变且低能效应有别于SMEFT。作者证明未来精确轻子对撞机可探测其全部非退耦参数空间,为电弱对称性破缺机制提供基础信息。
2024-09-26 hep-ex hep-ph
On the future of Higgs, electroweak and diboson measurements at lepton colliders
LEP在电弱测量上的精确度足以不妨碍LHC提取希格斯耦合。但是,在未来的轻子对撞机上,如果没有专门的电弱程序,预计的千分之一水平的希格斯测量可能会受到参数电弱不确定性的影响。我们执行一个联合,完整和一致的有效场理论分析希格斯和电弱过程。充分电弱部门的依赖性的$e^+e^- \to WW$生产过程中显着占,使用统计最优的观测。最新的HL-LHC预测与CEPC,FCC-ee,ILC和CLIC的组合。对于圆形对撞机,我们的研究结果表明,一个新的$Z$极程序的强大提取希格斯耦合的重要性。在线性对撞机,我们展示了如何利用多重极化和质心能量是至关重要的,以减轻污染的电弱参数的不确定性的希格斯物理程序。我们还调查了潜在的替代电弱测量,以弥补缺乏直接的$Z$极运行,例如考虑到这些能量的辐射返回。相反,我们发现在线性对撞机上的希格斯测量可以提高我们对$Z$与电子耦合的认识。
2020-09-10 hep-ex hep-ph
Non-universal probes of composite Higgs models: New bounds and prospects for FCC-ee
研究复合希格斯模型的非普适探针,通过SILH+TQ有效场论分析发现2圈效应增强约束,FCC-ee可探测至25 TeV能标并检验电弱尺度自然性。
2025-01-22 hep-ph
Physics at a Higgs Factory
我给一个概述的物理潜力,在未来可能的$e^+ e^-$对撞机,包括ILC,FCC-ee,和CEPC。我们的目标是解释一些可以在电弱精密测试和希格斯耦合的背景下进行的测量,比较正在考虑的一些选项,并通过总结它们对一些新的物理场景的影响来将测量放在背景中。本文是2016年1月18日至21日在香港科技大学赛马会高能物理高级研究计划会议上的全体会议报告。包括一些以前未发表的FCC-ee和CEPC的电弱精度结果。
2016-09-10 hep-ph
Searching for top quark pair production cross section at LHeC and FCC-eh
考虑了在LHeC和FCC-eh中产生的$t\overline{t}$对的深度非弹性散射模式。提出了一种提取与横向结构函数$F_{2}(x,Q^{2})$参数化相关的顶部约化截面的方法。数值计算与已知的运动学的LHeC和FCC-eh对撞机的演示。魅力和美丽对生产所获得的结果与实验数据是可比的。我们发现,对于一个广泛的动量转移到顶夸克对,约化截面是很好地描述了质心能量。
2020-06-12 hep-ph
Higgs Self Couplings Measurements at Future proton-proton Colliders: a Snowmass White Paper
希格斯玻色子三线性和四次自耦合与希格斯势的形状直接相关;精确测量它们是极其重要的,因为它们提供了关于电弱对称性破缺和电弱相变的宝贵信息。在本文中,我们进行了详细的分析,通过胶子希格斯玻色子融合过程中,在最有前途的衰变通道双底夸克双光子,双底夸克双τ,和四底夸克的几个未来的对撞机:HL-LHC在14 TeV和FCC-hh在100 TeV,假设分别为3逆ab和30逆ab的积分亮度。在HL LHC方案中,我们预计在95%置信水平下di Higgs截面生产的上限为0.76,对应于2.8 sigma的显著性。在FCC-hh方案中,根据假设的探测器性能和系统不确定性,我们预计希格斯粒子自耦合将在95%的置信水平下以4.8-8.5%的精度测量。
2022-03-23 hep-ex hep-ph
Probing single stop production at the FCC-hh/SPPC
在超对称模型中,顶夸克是理解自然性问题的关键。与传统的停止对产生不同,通过电弱相互作用的单产生提供了具有显著特征的信号,这有助于证实顶夸克的存在。本文在简化的最小超对称标准模型(MSSM)下,研究了未来质子-质子对撞机FCC-hh和SPPC上单终止产生的单顶通道中终止的可观测性.在积分亮度为3000 $\text{fb}^{-1}$的条件下,我们可以在$5σ$能级上用单顶通道探测质量高达3.25 TeV的光阑。在系统不确定度为10%的情况下,终止质量的排除极限约为1.5TeV。还提出了停止质量和higgsino质量参数$μ$的排除界限。
2020-09-02 hep-ph
Toponia at the HL-LHC and FCC-ee
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
本文计算了最轻的S波和P波toponium态的质量与湮灭衰变宽度,评估了在HL-LHC和FCC-ee上的发现前景,并讨论了利用toponium测量探测顶夸克性质及间接寻找新物理的可能性。
2026-05-27 hep-ex hep-ph
Exploring $Z/γ$-mediated heavy FCNCs at the FCC-ee
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);Shanghai Institute for Advanced Studies(上海高等研究院);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本研究在SMEFT框架下,利用OOT分析FCC-ee不同能量阶段Z/γ介导的重味FCNC过程,推导SMEFT算子约束,揭示偶极贡献干涉模式,明确其探索味违反现象的潜力与互补性。
2026-08-28 hep-ex hep-ph
Searches for Long-Lived Particles at the Future FCC-ee
未来圆形对撞机(FCC-ee)的电子-正电子级是希格斯粒子、顶层粒子、电弱粒子和味物理的前沿工厂。它被设计在欧洲核子研究中心建造的100公里长的圆形隧道中运行,并将作为$\geq$ 100 TeV质子-质子碰撞的第一步。除了一个必不可少的和独特的希格斯程序,它提供了强大的机会,发现物理学的直接或间接证据超越标准模型。在高光度的$Z$实验中,直接在FCC-ee上寻找长寿命粒子可能特别有效,因为在该实验中,预计会产生具有两个相互作用点的组态的$5\times 10^{12}$ $Z$玻色子。在非常干净的实验条件下,希格斯玻色子、$W$玻色子和顶夸克的高统计数据可以为其他碰撞能量提供额外的机会。本文重点研究了在FCC-ee产生长寿命特征的三个物理事例:重中性轻子(HNL)、类轴子(ALP)和希格斯玻色子玻色子的奇异衰变。这些搜索激励了实验条件和分析技术的开箱即用优化,这可能会导致其他物理搜索的改进。
2022-09-28 hep-ex hep-ph hep-th
New physics with boosted single top production at the LHC and future colliders
我们解决了在高亮度LHC(HL-LHC)和未来可能的强子对撞机:高能LHC(HE-LHC)和未来的圆形对撞机(FCC)的测量与提升单顶最终状态的潜力。作为新的物理例子来评估的潜力,我们考虑寻找$tbW$异常耦合和弱耦合$W'$玻色子。FCC将使HL-LHC对异常耦合的灵敏度提高两倍。对于$W'$玻色子,FCC对质量范围为2-4 TeV的比HL-LHC小$2-5$倍的$W'$耦合敏感,并且在标准模型类耦合的情况下对质量高达30 TeV的$W'$耦合敏感。
2019-12-26 hep-ex hep-ph
Investigation of Charged Higgs Boson in the Bottom and Top Quark Decay Channel at the FCC-hh
在最近发现质量约为125 GeV的中性希格斯玻色子之后,我们评估了未来圆形强子对撞机(FCC-hh)在底夸克和顶夸克衰变通道中发现带电希格斯玻色子的潜力。带电的希格斯玻色子可以通过pp->h^{-}t+X过程以及随后的衰变h^{-}->b bar{t}通道产生。这个衰变通道对于研究比顶夸克重的带电希格斯玻色子玻色子特别重要。我们考虑了标准模型Higgs扇区的扩展,即双Higgs偶极子模型(2 HDM),并对运行在100 TeV质心能量和1 ab^{-1}(初始)和30 ab^{-1}(最终)的积分亮度的FCC-hh进行了专门的信号显著性分析。我们发现,在FCC-hh上,两个Higgs二重态模型的参数空间的一个重要部分是可检验的。
2020-12-09 hep-ph
Quantum tomography with $τ$ leptons at the FCC-ee
本文探讨在 FCC-ee 上利用大量 $τ$ 轻子进行量子断层扫描,以测试量子纠缠和 Bell 不等式违反,并测定 Weinberg 角和约束反常耦合。
2024-10-11 hep-ex hep-ph quant-ph
Top-quark pair production sensitivity to heavy new physics at the FCC-ee
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);Dipartimento di Fisica e Astronomia Galileo Galilei, Università di Padova(帕多瓦大学伽利略·伽利雷物理与天文学系);Center for Cosmology, Particle Physics and Phenomenology (CP3), University of Louvain (UCLouvain)(鲁汶宇宙学、粒子物理与现象学中心(CP3)/鲁汶大学);Departamento de Física and ICTEA, Universidad de Oviedo(奥维耶多大学物理系及ICTEA);European Organisation for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究组织(CERN))
本文研究 FCC-ee 上顶夸克对产生对重新物理的灵敏度,利用基于矩阵元的判别量和完整六体运动学信息,在单算符拟合中可将新物理能标约束至 30 TeV,并与 HL-LHC 结合提升灵敏度。
2026-09-16 hep-ex hep-ph
Indirect Probe of Electroweak-Interacting Particles at Future Lepton Colliders
在$\mathrm{SU}(2)_L \times \mathrm{U}(1)_Y$规范对称性下具有非平凡电荷的各种类型的电弱相互作用粒子出现在标准模型的各种扩展中。这些粒子是未来轻子对撞机的良好目标,如国际直线对撞机(ILC),紧凑型直线对撞机(CLIC)和未来电子和正电子的圆形对撞机(FCC-ee)。这些实验的一个优点是,即使它们的光束能量低于产生新粒子的阈值,也可以通过高精度测量来检测粒子的量子效应。我们估计了未来轻子对撞机通过量子效应探测电弱相互作用粒子的能力,特别关注wino,Higgsino和所谓的最小暗物质,并发现质量比束能量大100-1000 GeV的粒子可以通过测量具有$O(0.1)$ \%精度的差费米子产生截面来检测。此外,利用同样的分析,我们还讨论了未来的对撞机模型独立的高维运营商的敏感性,并发现,截止尺度对应的运营商可以探测到几十TeV。
2015-09-23 hep-ex hep-ph
Top quark anomalous FCNC production via $tqg$ couplings at FCC-hh
在质心能量为100 TeV的FCC-hh对撞机上,通过$qg \to lνb$信号子过程研究了顶夸克反常味变中性流(FCNC)$tqg$相互作用,以探讨对$ζ_c$和$ζ_u$耦合的限制.为了将信号从相关的标准模型背景过程中分离出来,基于提升决策树(BDT)的选择标准与一组有用的运动学变量一起使用。对于$L_{int}$ =10 ab $^{-1}$的FCC-hh,在95% C. L.时,对异常顶面FCNC偶联$ζ_u$和$ζ_c$的灵敏度分别为$1.239\times10^{-4}$和$1.149\times10^{-4}$。分别包括FCC-HH基线检测器的实际检测器效应。从获得的FCNC耦合的极限转换的分支$BR (t \to ug)$和$BR (t \to c g)$在$10^{-7}$的数量级,这比HL-LHC的预测极限至少好一个数量级,其中$L_{int}$ = 3 ab $^{-1}$。
2019-06-24 hep-ph
Computation of FCC-ee Sensitivity to Heavy New Physics with Interactions of Any Flavor Structure
提出基于smelli和flavio扩展的工具,计算FCC-ee对重新物理的敏感性,并在无味道假设下评估电弱与Higgs观测量不确定性,以$Z^\prime$模型为例验证其对$b \rightarrow s \ell^+ \ell^-$反常的解释能力。
2025-09-17 hep-ph
Investigating Top-Higgs FCNC Couplings at the FCC-hh
在强子-强子碰撞模式(FCC-hh)下,研究了在未来的圆形对撞机上top玻色子和Higgs玻色子对中性流相互作用的变味敏感性。我们主要关注的是$pp\rightarrow th$(FCNC产生)和$pp\rightarrow t\bar{t}$(一个顶FCNC衰变)过程,它们对单个轻子、至少三个喷注和末态中缺少的横向能量有贡献。一方面,FCC-hh为这些信号处理提供了非常高的亮度和大的截面,另一方面,信号可以从背景中区分出来,这需要巧妙的方法的应用。在这里,我们已经启发和遵循的搜索在大型强子对撞机使用我们的分析路径和增强可达到的限制上可能的顶部希格斯FCNC耦合现象学。我们得到了新的限制,这是超出了目前的实验限制,从不同的渠道和过程中获得的大型强子对撞机。$tqH$ FCNC相互作用的分支比的潜在发现或排除限制可分别设置为积分亮度为30 ab $^{-1}$的$BR(η_{uc})_{\mathrm{disc}}=9.08\times10^{-6}$或$BR(η_{uc})_{\mathrm{exc}}=2.78\times10^{-6}$。我们的研究结果是兼容的其他渠道已经在FCC-hh的研究。
2022-05-07 hep-ph
Testing Higgs Coupling Precision and New Physics Scales at Lepton Colliders
CEPC、FCC-ee和ILC等新一代轻子对撞机将对希格斯玻色子的性质进行精确测量。我们首先从CEPC的希格斯观测量中提取希格斯耦合精度,以说明未来轻子对撞机的潜力。根据相关事件率,大多数耦合的精度可以达到百分比水平。然后,我们试图估计新的物理尺度,可以间接探测希格斯和电弱精密观测。希格斯粒子观测量,加上现有的电弱精密观测量,在95% C. L.下可以探测到高达10 TeV的新物理(胶子相关算符$\mathcal O_g$为40 TeV)。包括CEPC的$Z/W$质量测量和$Z$极观测值,进一步将极限推高至35 TeV。虽然$Z$ -pole运行最初是为了机器校准的目的,但它可以与希格斯观测量一样重要,间接探测新的物理尺度。在轻子对撞机上对新物理尺度的间接探测,主要可以覆盖pp级(50- 100 TeV)以下强子对撞机,如SPPC和FCC-hh所要探测的能量范围。
2016-12-08 hep-ex hep-ph
Tau-lepton Physics at the FCC-ee circular e$^+$e$^-$ Collider
未来的FCC-ee对撞机旨在提供$\mathrm{e^+e^-}$碰撞,以最终精确地研究Z,W和希格斯玻色子玻色子和顶夸克。在Z极周围的高统计扫描中,将产生$1.3\times 10^{11}$事件$\mathrm{Z}\toττ$,这是在任何轻子对撞机上预见的最大的$ττ$事件样本。Z衰变产生的$τ$轻子具有很大的推进作用,特别适合于精确测量。本文的重点是从$\boldsymbolτ$性质的精确测量中检验轻子的普适性,以及在Z衰变和$τ$衰变中检验带电轻子的味违反。在这两个领域,FCC-ee承诺的灵敏度远远超过目前的实验极限。
2018-12-17 hep-ex hep-ph
Descoped and Upscoped FCC-ee Running Scenarios in the SMEFT
University of Cyprus(塞浦路斯大学);Nikhef(尼赫夫国家粒子物理研究所);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
该研究在SMEFT框架下,分析了FCC-ee缩小、扩大范围的运行场景对新物理的灵敏度,明确了顶夸克运行对FCC-ee物理潜力的重要性,还探讨了其与(HL)-LHC测量的互补性。
2026-08-07 hep-ph
Non-factorisable contributions to $t$-channel single-top production at the LHC and FCC
单顶夸克主要是通过LHC的$t$通道W玻色子交换$q + b \rightarrow q' + t$产生的.这个过程直接探测Wtb顶点,可以用来测量CKM矩阵元$V_{tb}$或约束底夸克PDF。不可因式分解的贡献是NNLO校正的最后一个缺失部分。在这些诉讼中,我们讨论的第一部分,表面上的重要性,这种修正和获得不同的相关振幅。在第二部分中,最近发表的结果在LHC的能量进行比较,质子-质子碰撞在$100 \: {\rm TeV}$,FCC的能量的新结果。
2022-07-21 hep-ph
Top cross section in the LHeC and FCC-he energy range
用微扰量子色动力学(QCD)的首阶近似(LO)和次首阶近似(NLO)对未来强子-电子(FCC-he)和大型强子-电子对撞机(LHeC)上电子-质子(ep)碰撞的顶对产生截面进行了预测.在重正化标度$μ^{2}=Q^{2}+4m^{2}_{t}$下,采用共线广义双渐近标度(DAS)方法计算了顶层结构函数和结构函数比的数值结果。这些结果的有效参数的参数化的$F_{2}(x,Q^{2})$,依赖于一个Froissart-bounded。这些定量结果对未来质心能量前沿的对撞机实验和改进超高能宇宙线级联发展的唯象模型具有重要意义。由于共线部分子分布函数(PDF)的幂律行为$x^{-Δ}$、因子分解和重整化标度,我们获得了FCC中心在高非弹性下的顶部性质的不确定性质量(CM)能量在NLO近似下。
2023-01-13 hep-ph
Projections for model-independent sensitivity estimates on top-quark anomalous electromagnetic couplings at the FCC-he
顶夸克反常电磁耦合的测量是当前和未来对撞机实验中顶夸克物理计划的重要目标之一。这将为顶夸克的非标准相互作用提供直接信息。我们研究了在未来的圆形对撞机强子-电子(FCC-he)通过$e^-p \to e^-γ^*γ^*p \to e^-t\bar t p$碰撞产生顶夸克对的方案,这将提供信息的异常$\hat a_V$和$\hat a_A$耦合在$95\%\hspace{0.8mm}C.L.$的敏感性,以及探索新的物理的可能性。取$e^-$束的能量为$E_e=250\hspace{0.8mm}GeV$和$500\hspace{0.8mm}GeV$,取$p$束的能量为$E_p=50\hspace{0.8mm}TeV$,利用这些能量,FCC He可以灵敏地估计${\cal O}(10^{-2}-10^{-1})$阶顶夸克电磁偶极矩$\hat a_V$和$\hat a_A$。
2019-11-05 hep-ph
Mixed EW-QCD leading fermionic three-loop corrections at $\mathcal{O}(α_sα^2)$ to electroweak precision observables
在未来的电子-正电子对撞机(如CEPC,FCC-ee和ILC)上测量电弱精密可观测量将对多TeV尺度的物理敏感。为了达到这种灵敏度,需要对这些观测量的标准模型预期进行精确的预测,包括在三回路和四回路水平上的校正。在这篇文章中,结果的一个子集的三圈混合电弱-QCD修正的计算,源于图与胶子交换和两个封闭的费米子圈。这些修正的数值影响说明了一些应用程序:预测的W-玻色子质量的费米常数,有效的弱混合角,和部分和总宽度的Z玻色子。考虑了顶夸克质量的两种不同的重整化方案:在壳层和$\overline{\mbox{MS}}$。
2021-02-11 hep-ph
Higgs self-coupling measurements at the FCC-hh
本文研究 FCC-hh 在 30 ab⁻¹ 数据下利用双希格斯末态测量自耦合,联合给出 κ_λ 3.2–5.7% 的预期精度。
2023-12-06 hep-ex hep-ph
Mapping the SMEFT at High-Energy Colliders: from LEP and the (HL-)LHC to the FCC-ee
本文发布 SMEFiT3.0 全局 SMEFT 分析,整合 LHC、LEP/SLD 数据并预测 HL-LHC、FCC-ee 与 CEPC 对 EFT 参数及 UV 模型的约束。
2024-10-28 hep-ex hep-ph
FCC-he sensitivity estimates on the anomalous electromagnetic dipole moments of the top-quark
本文研究了在未来圆形对撞机强子-电子(FCC-he)中顶夸克与底夸克和电子-中微子的联合产生,探讨了通过过程$e^-p \to e^-γp \to \bar t ν_e b p$对顶夸克磁矩$(\hat a_V)$和电磁偶极矩$(\hat a_A)$的敏感性。假设有大量的碰撞,以及数据与清洁的环境,FCC-他是一个很好的选择,研究新的物理,如$\hat a_V$和$\hat a_A$。对于我们对$\hat a_V$和$\hat a_A$的灵敏度研究,我们考虑质心能量$\sqrt{s}= 7.07, 10\hspace{0.8mm}TeV$和光度${\cal L}=50, 100, 300, 500, 1000\hspace{0.8mm}fb^{-1}$。此外,我们应用系统不确定度$δ_{sys}=0\%, 3\%, 5\%$,我们考虑非极化和极化电子束。我们的研究结果表明,FCC he是一个很好的前景,探测$\hat a_V$和$\hat a_A$在高能和高亮度前沿。
2019-03-18 hep-ph
Electroweak Top Couplings, Partial Compositeness and Top Partner Searches
部分顶夸克复合性是强电弱对称性破缺理论的一个重要方面。这些理论与将顶夸克质量提升到观测值的重顶夸克一起预测了顶夸克的电弱耦合的相关修改。因此,相关的测量提供了直接的约束紫外结构的基础hypercolour动力学。在本文中,我们采用了最小版本的顶部复合讨论如何测量相关的顶部的电弱规范相互作用可以告知潜在的复合性质的TeV规模。在这样做的时候,我们确定的主导因素,限制BSM的灵敏度。外推到未来的100 TeV强子对撞机,我们表明,顶夸克测量进行最高精度可以提供互补的信息,共振搜索进行一个代表性的共振顶级合作伙伴搜索,专门针对相关的共振电弱顶级合作伙伴签名。
2020-10-07 hep-ex hep-ph
The Monte Carlo Program KKMC for the Lepton or Quark Pair Production at LEP/SLC Energies -- updates of electroweak calculations
自从{ \tt KKMC}程序在20多年前首次发布以来,它就受到了广泛的欢迎,并被广泛应用。程序本身的核心部分并没有太大的变化。相比之下,一些图书馆已经有了很大的发展。本出版物的目的是存档四个版本,替代20年前出版的电弱库版本(或只是参数初始化版本),这些版本有助于从LEP时代结束到现在的精确标准模型计算,以及未来正负电子对撞机的未来应用/比较,特别是FCC-ee相关研究。这些电弱库对强子对撞机的应用也很有用,例如{ \tt KKMC-hh}或{ \tt TauSpinner}项目。
2020-07-15 hep-ph
Counting b-jets at the FCC-ee as a probe of top-quark flavor physics
Technion–Institute of Technology(以色列理工学院);University of California, Riverside(加州大学河滨分校)
研究利用 FCC-ee 对多 TeV 新物理的敏感性,通过单顶夸克产生过程及末态 b 喷注计数来探测新物理。核心方法是利用“b 宇称”,主要贡献是能探测到 NP 尺度达 $\sim 10$ TeV,比当前限制提高一个数量级。
2026-07-14 hep-ex hep-ph
Single top quark production as a probe of anomalous $tqγ$ and $tqZ$ couplings at the FCC-ee
本文详细研究了在未来的$e^{-}e^{+}$对撞机FCC-ee上探测240、350和500 GeV三种不同质心能量的顶夸克变味中性流(FCNC)$tqγ$和$tqZ$。提出了一组有用的变量,并在多元技术中使用,以分离信号$e^- e^+ \rightarrow Z/γ\rightarrow t \bar{q} ~ ( \bar{t} q )$从标准模型背景过程。该研究包括基于{ \sc delphes}包的快速检测器模拟,以考虑检测器的影响。给出了$3 σ$的发现区域和FCNC分支比在95%置信水平(CL)下的积分光度上限。结果表明,在积分光度为300 fb的$^{-1}$数据下,FCC-ee可以排除${\cal O} (10^{-4}-10^{-5})$以上的有效耦合强度,这相当于${\cal O}(0.01-0.001)$的分支分数。我们表明,移动到一个高光度制度导致一个显着的改善上界的顶夸克FCNC耦合到一个光子或$Z$玻色子。
2017-03-29 hep-ph
Probing the top-Higgs boson FCNC couplings via the $h\to γγ$ channel at the HE-LHC and FCC-hh
本文研究了在高能大型强子对撞机(HE-LHC)和未来强子-强子模式圆形对撞机(FCC-hh)上寻找顶希格斯玻色子变味中性流(FCNC)耦合$tqh$ ~($q= u, c$)的灵敏度。我们进行了一个完整的模拟两个过程中的$h\to γγ$衰变通道($h$是发现的希格斯状态):与希格斯玻色子(加上一个喷流)和顶夸克FCNC生产与FCNC衰变$t\to qh$。在基于切割的分析中考虑所有相关背景,以获得$t\to uh$和$t\to ch$的分支比(BR)限值。结果表明,在积分光度为15 ab $^{-1}$的HE-LHC和积分光度为30 ab $^{-1}$的FCC-hh上,($t\to uh$)(BR($t\to ch$))可分别探测$7.0~(8.5)\times 10^{-5}$和$2.3~(3.0) \times 10^{-5}$,置信水平(CL)为95%。(假设本底的系统不确定度为10%),这比目前13 TeV LHC的实验结果好了近两个数量级。
2020-04-16 hep-ph
The electroweak contribution to top quark pair production: cross sections and asymmetries
在这次演讲中,我们回顾了在强子对撞机上电弱对顶夸克对产生的贡献。我们讨论了这些修正的截面和电荷的不对称性在Tevatron和LHC的唯象影响。
2012-12-18 hep-ex hep-ph
Boosted top tagging via lepton-in-jet topology for vector-like quark searches in FCC-hh
Centre for High Energy Physics, Indian Institute of Science(印度科学学院高能物理中心);Department of Physics, Indian Institute of Technology, Kanpur(坎普尔印度理工学院物理系)
本文提出机器学习框架,利用轻子-in-jet拓扑标记增强顶夸克,用于FCC-hh上矢量样B'夸克搜索,实现约7-10 TeV的5σ发现能力。
2026-10-06 hep-ex hep-ph
Bread and butter physics: NLO electroweak corrections to polarized top quark decays
我们报告了一个连续极化顶夸克衰变$t(\uparrow) \to X_b +W^+ (\to \ell^+ +ν_\ell)$的非线性光学电弱修正的计算现状。
2018-01-08 hep-ex hep-ph
Probing anomalous $tqγ$ and $tqg$ couplings via single top production in association with photon at FCC-hh
我们通过$pp\to Wbγ+X$信号过程研究了100 TeV FCC-hh下W玻色子轻子和强子衰变通道的反常FCNC $tqγ$和$tqg$耦合,包括真实的探测器效应.在基于切割的分析中考虑了相关背景,以获得不仅对异常$λ$和$ζ$耦合的限制,而且对$t\to qγ$和$t\to qg$衰变通道的分支比的限制。我们发现,对$t \to q γ$通道分支比的灵敏度比现有的LHC实验极限高出三个数量级,并且在2 $σ$显著性水平下,对积分光度为10 ab $^{-1}$的$t\to qg$衰变通道分支比的灵敏度是相当的。
2019-01-25 hep-ph
Dynamical inverse seesaw mechanism as a simple benchmark for electroweak breaking and Higgs boson studies
标准模型(SM)真空是不稳定的顶部汤川耦合和Higgs质量的测量值。在这里,我们研究的真空稳定性的问题时,中微子质量产生的自发低尺度轻子数破坏。在最简单的动力学逆跷跷板中,SM希格斯有两个兄弟姐妹:一个大质量的CP偶标量加上一个无质量的南武-戈德斯通玻色子,称为majoron。对于TeV量级的轻子数破缺,希格斯玻色子玻色子可以有相当大的衰变为不可见的重子。我们研究真空稳定性和微扰性限制的相互作用和互补性,与碰撞机约束可见和不可见的希格斯玻色子衰变通道。这个简单的框架可能有助于指导进一步的研究,例如,在拟议的FCC设施。
2021-03-03 hep-ph
Improved strong coupling determinations from hadronic decays of electroweak bosons at N$^3$LO accuracy
我们提出了两个新的提取QCD耦合常数在Z极,$α_S(m_Z)$,从详细的比较包含W和Z强子衰变数据的国家的最先进的微扰量子色动力学计算在次到领先的顺序(N $^{3}$ LO)的准确性,结合最新的实验和理论发展。在W玻色子的情况下,在N $^{3}$ LO处计算的总宽度首次用于提取。对于Z玻色子的伪观测量,N $^{3}$ LO的结果补充了完整的两个和部分三圈电弱校正最近提供的,并更新实验值,以占新估计的LEP光度偏差。Z玻色子数据的组合再分析产生了$α_S(m_Z) = 0.1203 \pm 0.0028$,与以前的最先进的相比,具有2.3\%的不确定性降低了约7\%。从组合W玻色子数据,提取了$α_S(m_Z) = 0.101 \pm 0.027$的值,仍然具有较大的实验不确定性,但与以前的工作相比也降低了。本文详细讨论了在未来的$e^+e^-$对撞机(如FCC-ee)中,从高统计量的W和Z玻色子样品中,在具有permil不确定性的QCD耦合测定中所需的理论和参数精度水平。
2020-05-10 hep-ex hep-ph
Potential Blind Directions at TeraZ
Universidad de Granada(格拉纳达大学);Durham University(杜伦大学)
TeraZ通过高精度测量探索电弱相互作用,但需后续FCC-ee和FCC-hh运行进一步完善SMEFT参数空间的探测。
2026-03-05 hep-ph