Early-Career Researchers' Perspective on Future Colliders
本文总结2023年ECFA早期职业研究者研讨会，呈现ECR对未来对撞机的观点、关键讨论问题及影响决策的途径。
2024-07-16 hep-ex hep-ph physics.soc-ph
Projected Performance of an Upgraded CMS Detector at the LHC and HL-LHC: Contribution to the Snowmass Process
给出了在sqrt（s）=14 TeV下，用300（0）个逆飞秒质子-质子碰撞记录所能达到的CMS探测器的物理范围。希格斯玻色子的性质，顶夸克物理和电弱过程的测量的最终精度进行了讨论，以及发现新的粒子超越标准模型的潜力。此外，未来的重离子物理的潜力。本文件已作为白皮书提交给斯诺马斯进程，该进程由美国物理学会粒子和场分部发起，旨在评估美国高能物理界的长期物理学愿望。
2013-09-27 hep-ex
QCD probes at LHC
在过去的几年里，LHC实验报道了关于$pp$、$p$ A和AA碰撞中强相互作用动力学的新结果。在质子-质子碰撞中，数据分析的重点是探索高能下潜在事件和双部分子散射的本质。对于大系统，重离子碰撞提供了新的见解物理方面的方位角相关，喷流淬火，和粒子的生产，如反质子。这封信报告了ATLAS，CMS和LHCb合作在这些不同主题上的最新结果，并强调了高能社区的相关发现。
2018-05-02 hep-ex
Physics at a High-Luminosity LHC with ATLAS
在LHC的高光度阶段可获得的物理学远远超出了早期的LHC计划。这份白皮书作为2013年斯诺马斯社区规划研究的投入提交，包含了选定主题的初步研究，从希格斯玻色子研究到新粒子搜索和罕见的顶夸克衰变。它们说明了大幅增强的物理达到了3000 fb-1的增加积分亮度，并激发了LHC机器和ATLAS探测器的计划升级。
2013-08-01 hep-ex hep-ph
The Role of Flavor Physics in the LHC Era
虽然在CERN大型强子对撞机上寻找新物理可能会在未来十年或更长时间内主导实验高能物理界的议程，但在τ魅力和美丽阈值的高强度实验将继续发挥重要的补充作用。其中包括对超越标准模型物理学的拟议理论建立严格的限制，以及解决LHC无法实现的一些新物理场景的独特机会。此外，如果大型强子对撞机确实发现了一些新现象，高灵敏度的味道物理测量可以提供有关导致观察到的效应的物理过程的诊断线索。在这次演讲中，我提出了几个例子，说明了在高能前沿的新物理搜索和强度前沿的高灵敏度测量的密切相互关系。
2014-09-02 hep-ex hep-ph nucl-ex
CMS Hardware Track Trigger: New Opportunities for Long-Lived Particle Searches at the HL-LHC
计划升级的CMS探测器可以在硅跟踪器中找到每一次LHC碰撞的轨迹，并将它们用于第一级（硬件）触发决策。到目前为止，CMS合作的研究集中在惩罚性堆积环境中保持整体触发性能。我们认为，轨道触发器的潜在功能要广泛得多，并可能为新的物理搜索提供开创性的机会。作为一个例子，为了便于社区讨论，我们使用一个简单的玩具模拟来研究罕见的希格斯粒子衰变成寿命为几毫米的新粒子。
2017-05-11 hep-ex hep-ph
Motivation and design of a yotta-eV $τ^+τ^-$ collider
Siena University（锡耶纳大学）
本文提出建设一个以τ子对撞机为核心的发现装置，利用yotta-eV量级的能量和奥尔特云范围的碰撞半径，以高精度研究希格斯玻色子和寻找新粒子。
2026-04-01 hep-ex hep-ph physics.ed-ph
An outlook of the user support model to educate the users community at the CMS Experiment
CMS（紧凑型μ子螺线管）实验是在瑞士日内瓦欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）上建造的两个大型通用粒子物理探测器之一。多样化的合作与高度分布式的计算环境和PB/年的数据收集相结合，使CMS不同于以前的任何其他高能物理合作。这给教育和带给来自不同文化、语言和社会背景的用户带来了新的挑战，使他们能够快速地为物理分析做出贡献。CMS已经能够通过部署用户支持结构模型来处理这种新的范例，该模型使用协作工具来教育软件，计算特定于CMS的物理工具。为了在全球范围内执行用户支持任务，几年前在费米实验室创建了LHC物理中心（LPC），作为美国物理学家的中心。LPC作为CMS物理学家的物理卓越的“砖和砂浆”位置，研究生和研究生科学家可以找到数据分析各个方面的专家，并通过教程，研讨会，会议和聚会学习。在LPC取得巨大成功之后，欧洲核子研究中心本身的一个中心，称为欧洲核子研究中心的LHC物理中心（LPCC）和DESY的Terascale分析中心，也有类似的目标。CMS用户支持模式还将有助于使非CMS科学界了解CMS物理学。一个很好的例子是HEP实验，包括CMS，专注于数据保存工作。为了方便未来科学界使用它，他们可能想要重新访问我们的数据，并重新分析它，CMS正在评估所需的资源。由用户支持小组提供的关于CMS计算和软件的详细、高质量和维护良好的文档可能会对这项工作大有帮助。
2011-10-03 hep-ex physics.ed-ph physics.pop-ph
Forward Physics at the LHC
大型强子对撞机的小角度探测器提供了在标准模型（SM）之内和之外的广泛物理方案。我们回顾ALICE，ATLAS，CMS，LHCb，LHCf和TOTEM的能力，在各个部门的前向物理研究：软和硬衍射过程，独家希格斯生产，低x QCD，超高能宇宙射线，和电弱测量。
2007-08-31 hep-ex nucl-ex
Small-x QCD studies with CMS at the LHC
CMS实验研究LHC能量下质子和核中低x部分子结构和QCD演化的能力通过四种不同的测量来呈现，在Pb-Pb中在sqrt（s_NN）= 5.5 TeV进行：（i）带电强子快度密度$dN_{ch}/dη$和（ii）Upperdum的超周边（光）产生;以及在p-p中在sqrt（s）= 14 TeV进行：（iii）包括前喷流和（iv）Mueller-Navelet双喷流（由$Deltaη\gtrsim$ 8分隔）。
2007-03-14 hep-ex nucl-ex nucl-th
2026 ESPPU input from the ANUBIS Collaboration
为充分挖掘高亮度LHC的物理潜力，ANUBIS合作组提议将ANUBIS实验作为横向物理设施（TPF）的一部分，以扩展超越标准模型长寿命粒子的搜索覆盖范围。
2025-04-04 hep-ex hep-ph
Searches for New Physics: Les Houches Recommendations for the Presentation of LHC Results
我们提出了一套建议，介绍LHC的结果搜索新的物理，其目的是提供一个更有效的科学信息流之间的实验合作和其余的高能物理社区，并在促进解释的结果在广泛的一类模型。实施这些建议将有助于充分利用LHC的物理潜力。
2012-03-20 hep-ex hep-ph
Rapidity dependent transverse momentum spectra of heavy quarkonia produced in small collision systems at the LHC
本文用基于Tsallis统计和逆幂律的双分量统计模型描述了在小碰撞系统如质子-质子（pp）和质子-铅（p-Pb）碰撞中产生的重夸克偶素（J/psi和Uppermont介子）的快度依赖的横动量谱。模型结果与LHCb合作组在大型强子对撞机（LHC）上的实验数据吻合较好。得到了相关参数，并分析了参数对快度的依赖关系。
2019-05-05 hep-ex hep-ph nucl-ex
Double scattering contribution to small-x processes: Mueller-Navelet jets at the LHC
本文研究了在LHC中产生Mueller-Navelet喷流时部分子双散射的重要性。我们评估这种贡献在运动学对应于现有的和未来可能的测量在大型强子对撞机，为截面和方位角相关的射流。
2016-02-04 hep-ex hep-ph
Randall-Sundrum scenario with small curvature and dilepton production at LHC
简要回顾了最近在小曲率的五维时空的Randall-Sundrum方案中获得的结果。
2013-09-23 hep-ex hep-ph
The LHC potential for study of the small x gluon physics in ultraperipheral collisions of 3.5 TeV protons
我们认为，已经在LHC的第一年运行与3.5 TeV的质子束将提供一个快速和有效的方法来测试的颜色偶极胶子相互作用的动力学和胶子密度的小x行为的质子超周边质子-质子碰撞中的矢量介子光生的研究。
2010-02-18 hep-ex hep-ph
HEP Benchmark Suite: Enhancing Efficiency and Sustainability in Worldwide LHC Computing Infrastructures
本文提出 HEP Benchmark suite，通过整合 HEPScore23 及功耗等指标，统一测量全球 LHC 计算网格站点性能，有效建立资源利用标准化模型并定位异常，推动兼顾性能与环保的负责任计算实践。
2024-08-22 hep-ex
High Energy pp Elastic Scattering in Condensate Enclosed Chiral Bag Model and TOTEM Elastic Measurements at LHC at 7 TeV
基于质子的有效场论模型，研究了TeV区的高能$\small{\rm{pp}}$和$\small{\rm{\bar {p}p}}$弹性散射.我们唯象地调查的主要过程的弹性散射和定量描述测量的弹性d $\smallσ$ /dt在能量7.0 TeV（LHC $\small{\rm{pp}}$），1.96 TeV（Tevatron $\small{\rm{\bar {p}p}}$），和0.630 TeV（SPS $\small{\rm{\bar {p}p}}$）。最后，我们给出了我们的预测$\small{\rm{pp}}$弹性d $\smallσ$ /dt在14 TeV，将测量的TOTEM合作。
2013-10-28 hep-ex hep-ph
Search for the RS model with a small curvature through photon-induced process at the LHC
在本文中，潜在的大型强子对撞机探索的Randall-Sundrum-like方案与小曲率的过程$pp \to p γγp \to p μ^- μ^+p $通过子过程$γγ\to μ^- μ^+$的现象学检查两个前向探测器接受，$0.0015 < ξ< 0.5$和$0.1< ξ<0.5$。这个过程被认为是最干净的通道之一。在$95\%$置信水平上，对于各种LHC积分亮度值，发现异常模型参数的灵敏度界限。
2018-09-13 hep-ex hep-ph
Probe of the Randall-Sundrum-like model with the small curvature via light-by-light scattering at the LHC
研究了LHC通过光子诱导过程pp -> p gamma gamma p -> p' gamma gamma p'中的双光子产生来约束具有一个弯曲额外维和小曲率的Randall-Sundrum类模型参数的可能性。考虑了前向探测器的两种接受度，0.015 < xi < 0.15和0.015 < xi < 0.5，其中xi是入射质子的质子动量损失分数。作为LHC积分亮度的函数，得到了5维重力标度的灵敏度界限。
2019-06-06 hep-ex hep-ph
RS model with a small curvature and two-photon production at the LHC
在修正的Randall-Sundrum模型中，采用小曲率的时空kappa和5维Planck标度M_5，计算了在TeV区的LHC双光子产生的p_trans-distribution。在积分亮度为30 fb^（-1）和100 fb^（-1）时，M5的发现极限分别为9.4 TeV和11.6 TeV。只要kappa比M_5小得多，这些限制就不取决于kappa。引力子宽度的计算是我们计算的关键。
2008-09-04 hep-ex hep-ph
Evidence for Conservatism in LHC SUSY Searches
在高能物理学界，宣称发现新物理的标准是观测到的信号超过估计的背景的$5σ$。虽然$3σ$过量还不足以宣称发现，但它肯定足以激起实验学家和理论家的兴趣。然而，在大型强子对撞机上，ATLAS和CMS合作进行了大量的搜索，人们预计多个$σ$结果的非零数量仅仅是由于无信号场景中的统计波动。我们的分析使用完整的2011年数据集检查CMS和ATLAS超对称（SUSY）搜索的p值分布，以确定合作是否在其分析中过于保守。我们发现，在$p=0.005$的水平上，“中等”$σ$值在统计上显著过量，表明在估计不确定性时过于保守。
2012-12-19 hep-ex physics.data-an stat.AP
Randall-Sundrum model with a small curvature and dielectron production at the LHC
在小曲率kappa的类Randall-Sundrum（RSSC）模型框架下，计算了LHC双电子产生的p_t分布.对于7 TeV（L = 5 fb-1）和8 TeV（L = 20 fb-1）的综合统计量，在95%C. L时，五维重力标度M_5的排除极限为6.35TeV。对于sqrt（s）= 13 TeV和积分亮度30 fb-1，LHC的搜索极限估计为8.95 TeV。只要满足kappa << M_5的关系，M_5的这些极限与kappa无关。
2013-10-31 hep-ex hep-ph
Randall-Sundrum model with a small curvature and dimuon production at the LHC
在小曲率$κ$的Randall-Sundrum方案中，计算了LHC双μ子产生的$p_{\perp}$分布.在7 TeV和14 TeV的$pp$碰撞被认为是。考虑了大质量引力子激发的宽度。结果表明，对于$\sqrt{s} = 7$ TeV和积分光度5 fb $^{-1}$，LHC对5维重力标度$M_5$的发现极限为5.5 TeV.对于$\sqrt{s} = 14$ TeV和积分亮度为30 fb $^{-1}$和100 fb $^{-1}$，在双μ子事件中的搜索极限分别为12.0 TeV和14.6 TeV。与标准RS模型相反，这些限值与$κ$无关，但前提是$κ\ll M_5$。
2012-12-29 hep-ex hep-ph
Proceedings for TASI 2009 Summer School on "Physics of the Large and the Small": Introduction to the LHC experiments
这些会议记录是2009年在基本粒子物理学理论高级研究所（TASI）进行的四次讲座的总结。这些讲座提供了一个基本的介绍，实验粒子物理学和大型强子对撞机实验在欧洲核子研究中心，与许多一般的例子，从（仍在运行）费米实验室Tevatron。
2010-04-30 hep-ex hep-ph
Radiation hardness of small-pitch 3D pixel sensors up to HL-LHC fluences
正在为HL-LHC跟踪器升级开发新一代3D硅像素探测器，其像素尺寸为50 $\times$ 50和25 $\times$ 100 $μ$ m $^{2}$。在束流试验中研究了这种探测器在辐照到高达$1.4\times10^{16}$ n $_{\mathrm{eq}}$ /cm $^2$的注量后的辐射硬度。在此能量密度下，仅需100 V的工作电压即可实现97%的命中效率，在-25 $^{\circ}$ C下的功耗为13 mW/cm $^2$，远低于前几代3D传感器和平面传感器。
2017-07-04 hep-ex physics.ins-det
RS model with a small curvature and Drell-Yan process at the LHC
在小曲率$κ$的Randall-Sundrum方案中，计算了LHC高光度双轻子产生的$p_{\perp}$分布.考虑了大质量引力子的宽度。对于$\sqrt{s} = 14$ TeV和积分亮度光度为1000 fb $^{-1}$和3000 fb $^{-1}$的5维重力标度$M_5$的发现极限分别为17.8 TeV和21.6 TeV。与标准RS模型相反，这些限值不取决于参数$κ$。
2012-09-06 hep-ex hep-ph
Inclusive production of $W$ in pp Collisions in a range of center-of-mass energy from 7 to 100 TeV
目前，大型强子对撞机（LHC）的质子-质子碰撞能量已分别达到7、8和13 TeV，其目标是达到LHC的最大能量14 TeV。然而，在LHC的能量范围之外，还有更多的物理学有待探索和测试，以获得新的发现。因此，高能物理界正在考虑建造一台比大型强子对撞机更大的新对撞机，它将能够以100 TeV的质心能量对撞质子。为了研究从LHC到100 TeV对撞机的跃迁过程，在NNLO QCD上利用HERAPDF2.0、MMHT 2014、NNPDF3.1和CT 14 NNLO PDF模型研究了碰撞能量从7到100 TeV范围内W过程的一些性质.考虑的属性是W的生产率，不确定性的变化（PDF，重整化和因式分解尺度，强耦合常数，模型和参数化），W玻色子轻子电荷不对称性。
2018-10-20 hep-ex hep-ph
Review of Machine Learning for Real-Time Analysis at the Large Hadron Collider experiments ALICE, ATLAS, CMS and LHCb
本白皮书由SMARTHEP网络编撰，围绕大型强子对撞机实验触发系统的独特挑战，概述了机器学习在其实时分析中的应用，强调了高能物理界与产业界合作的重要性及协同效益。
2025-09-05 hep-ex physics.data-an
Probing the pion gluon distribution at small-$x$ in photon-induced interactions at LHC
Federal University of Pelotas (UFPel)（佩洛塔斯联邦大学）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）
通过研究重夸克与领先中子的产生过程，探索小-x处的π介子胶子分布，为约束胶子分布和理解π介子结构提供新方法。
2026-03-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Radial Flow in Non-Extensive Thermodynamics and Study of Particle Spectra at LHC in the Limit of Small $(q-1)$
我们将Tsallis分布展开为（q-1）的幂的泰勒级数，其中q是Tsallis参数，假设q非常接近1。这有助于研究横向动量谱和其他热力学量偏离热化玻尔兹曼分布的程度。在检查热力学的一致性，我们提供的Tsallis分布的集体流的存在下，一阶（q-1）的分析结果。并与实验数据进行了比较。
2016-02-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Physics with Leptons and Photons at the LHC
我们提出了一个唯象研究的光子引发（PI）轻子生产在大型强子对撞机，实施的结构功能（SF）的方法。我们提供了详细的预测多微分轻子对生产，并表明，对观测敏感的弱混合角，$\sin^2 θ_W$，和$W$玻色子质量，$M_W$，以及PDF的影响可以是不可忽略的，特别是考虑到高精度的目标。SF计算可以在相应的生产截面中提供百分比水平的精度，因此可以很好地满足LHC的精度要求。我们考虑了纯$γγ$信道，并与NLO共线计算进行了详细的比较。此外，我们还包括初始状态$Z$以及混合$γ/Z + q$的贡献，并评估其影响。我们还考虑了光子引发的轻子-轻子散射，并再次发现SF方法可以为这个过程提供高精度的预测，可以直接解释任何基准切割。最后，我们提供了一个公开可用的Monte Carlo生成器，SFGen，PI轻子对生产和轻子-轻子散射的SF方法内，供社区使用。
2022-01-07 hep-ex hep-ph
Randall-Sundrum scenario with a small curvature and Drell-Yan process at the LHC
与原始RS 1模式相比，详细研究了小曲率kappa（RSSC模式）的Randall-Sundrum-like方案。在RSSC模型的框架下，计算了LHC双轻子产生的p_t分布。双电子和双μ子事件都考虑在内。计算的重要特点是考虑了大质量引力子激发的宽度。对于在7 TeV（L = 5 fb^（-1））和8 TeV（L = 20 fb^（-1））下进行的综合统计，五维重力标度M_5上的排除限在95%C. L时被设定为6.84TeV。当sqrt（s）= 13 TeV，积分亮度为30 fb^（-1）时，LHC的搜索极限为10.16 TeV。只要kappa << M_5，这些关于M_5的界限与kappa无关（直到幂修正）。
2013-11-21 hep-ex hep-ph
Data Augmentation at the LHC through Analysis-specific Fast Simulation with Deep Learning
Peking University（北京大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））
我们提出了一个基于深度神经网络的快速模拟应用程序，旨在创建大型分析特定数据集。以在sqrt（s）= 13 TeV质子-质子碰撞中产生的W+喷流事件的生成为例，我们训练神经网络以将探测器分辨率效应建模为作用于在生成级计算的相关特征的分析特定集合的传递函数，即，在没有探测器效应的情况下。基于此模型，我们提出了一种新的快速仿真工作流，从大量的生成器级事件开始，提供大型分析特定的样本。采用这种方法将导致碰撞模拟工作流程的计算和存储需求减少约一个数量级。这种策略可以帮助高能物理界面对未来高亮度LHC的计算挑战。
2020-10-05 cs.LG hep-ex hep-ph
LHC physics dataset for unsupervised New Physics detection at 40 MHz
在大型强子对撞机的粒子探测器中，每秒产生数十兆字节的数据，这些数据来自以40兆赫的速率发生的质子-质子碰撞。通过实时事件过滤器处理系统将该数据速率降低到可持续的水平，该系统决定每个碰撞事件是否应该被保留以供进一步分析或被丢弃。我们介绍了一个数据集的质子碰撞事件，它模拟了一个典型的数据流收集这样一个实时处理系统，预先过滤，需要存在至少一个电子或μ子。该数据集可用于开发新的事件选择策略，并评估它们对新现象的敏感性。特别是，通过发布这个数据集，我们打算刺激一个基于社区的努力，设计新的算法，用于执行无监督的新物理检测，定制，以适应带宽，延迟和计算资源的限制，一个典型的粒子探测器的实时事件选择系统。
2021-07-12 hep-ex physics.data-an
Muon Collider: Plans, Progress and Challenges
我们物理学界期待LHC在未来几年内发现新的物理学。新物理学的特征和能量尺度仍然不清楚，但很可能LHC的数据需要得到轻子对撞机的信息的补充，轻子对撞机可以提供对新现象的精确检查。我们描述的概念，加速器的设计，和检测器的研发高能量μ子对撞机以及与机器和它的检测器环境的挑战。
2012-04-16 hep-ex physics.acc-ph
Searching for New Long Lived Particles in Heavy Ion Collisions at the LHC
我们表明，重离子碰撞在大型强子对撞机提供了一个有前途的环境，寻找新的长寿粒子在动机良好的新物理方案。一个优点在于可以用较宽松的触发器操作主探测器，如果长寿命粒子以低横向动量产生，则可以增加可观测事件的数量。此外，在重离子碰撞中没有堆积可以避免在未来质子运行中将存在的系统性干扰，例如顶点错误识别的问题。最后，还有一些新的产生机制在质子碰撞中不存在或效率低下。我们表明，宽松的触发器可以单独在重离子数据中搜索与质子数据竞争的中微子最小标准模型中产生的B介子衰变中的重中微子的具体例子。我们的研究结果表明，比铅轻的离子的碰撞，这是目前正在讨论中的重离子社区，是很好的动机，从寻找新物理的观点。
2020-01-14 hep-ex hep-ph
First study of small-cell 3D Silicon Pixel Detectors for the High Luminosity LHC
介绍了在IMB-CNM使用双面n-on-p 3D技术制造的单元尺寸为50 μm x 50 μm的3D像素传感器的研究。将传感器凸点键合到ROC 4SENS读出芯片。第一次在这样一个小间距的混合组装，在5.6 GeV电子的测试束的电离辐射的传感器响应进行了研究。非辐照传感器的结果，包括效率，电荷共享，信号噪声，和分辨率为不同的入射角。
2018-06-04 hep-ex physics.ins-det
The Future Circular Collider (FCC) at CERN
随着LHC即将开始升级为高亮度LHC之前的最后一个数据采集期，现在是国际高能物理界定义对撞机粒子物理学未来的时候了。欧洲粒子物理战略强调，电子-正电子希格斯玻色子玻色子工厂是主要优先事项，也是迈向未来高能强子对撞机的第一步。一个阶段性的未来圆形对撞机（FCC），由一个亮度前沿最高能量电子-正电子对撞机（FCC-ee）和一个能量前沿强子对撞机（FCC-hh）组成，有望成为后LHC时代最深远的物理计划。FCC-ee是一种研究Z，W，Higgs和顶级粒子的精密仪器，并对新物理学的迹象提供了前所未有的灵敏度。FCC-ee的大部分基础设施可以在随后的强子对撞机FCC-hh中重复使用。FCC-hh提供100 TeV质心能量的质子-质子碰撞，并可以直接产生质量高达数十TeV的新粒子。该对撞机还将测量希格斯粒子的自耦合，并探索电弱对称性破缺的动力学。热暗物质候选者将被发现或最终排除FCC-hh。重离子碰撞和ep碰撞（FCC-eh）进一步有助于整个FCC计划的广度。集成的FCC基础设施将在21世纪末为粒子物理界提供服务。本报告总结了这样一个计划的可行性，可能的实施和概念设计的FCC-ee和FCC-hh，以及物理潜力。
2022-05-25 hep-ex
Low-x physics and W and Z production at the LHC
LHC的W和Z产生发生在小比约肯x，因此受到低x物理学理论不确定性的影响。这对W和Z生产的PDF的不确定性的影响进行了讨论，包括限制，这把它们的有用性作为光度监视器。讨论了利用LHC测量改善PDF不确定性的可能性。对W轻子衰变谱的测量可以改善胶子概率密度函数，而对轻子不对称性的测量则可以给出小x处的价态分布的新信息。
2005-12-19 hep-ex hep-ph
Exotic Seesaw-Motivated Heavy Leptons at the LHC
我们研究了最近提出的用于解释小中微子质量的TeV尺度SU（2）_L五重态费米子的LHC势。我们表明，Drell-Yan生产和新的异国情调的σ轻子的衰变是可测试的LHC。由于非平凡的电弱规范荷，它们的产生是丰富的。在目前的LHC sqrt{s}=7 TeV时，对于1 fb^-1的积分亮度，M_Sigma = 400 GeV时可以产生270个Sigma-Sigmabar对。除了产生同号双轻子事件外，由于重轻子和轻轻子之间有选择的少量混合，它们还可能导致约10个具有特定衰变特征的黄金衰变Sigma^{+}（Sigma^{+}-bar）--> W^ \pm W^ \pm l^ \pm。
2011-10-31 hep-ex hep-ph
Physics analysis for the HL-LHC: concepts and pipelines in practice with the Analysis Grand Challenge
本文介绍了更新的IRIS-HEP Analysis Grand Challenge (AGC)分析任务，通过引入机器学习组件、扩展系统不确定性处理和基于HEP Python生态系统的参考实现，展示了HL-LHC规模下物理分析工作流的概念与流水线实践。
2024-01-05 hep-ex
Naturalness, the Hyperbolic Branch and Prospects for the Observation of Charged Higgs at High Luminosity LHC and 27 TeV LHC
一个早期的标准提出的自然是一个相对较小的希格斯混合参数$μ$与$μ/M_Z$阶数。相对较小的$μ$可能会导致较重的希格斯质量（MSSM中的$H^0, A, H^{\pm}$），比其他标量（如方夸克）轻得多。这种情况是实现双曲分支的辐射破缺的电弱对称性。在这个分析中，我们构建了超引力统一模型与相对较小的$μ$在上述意义上，并讨论了寻找带电的希格斯玻色子$H^{\pm}$在HL-LHC和HE-LHC，我们还进行了相对比较的发现潜力的两个使用衰变通道$H^{\pm} \to τν$。结果表明，基于传统的线性切割信号和背景的分析是不是很成功的信号提取，而相比之下，机器学习技术，如提升决策树证明是更有效的。因此，它表明，与传统的切割分析不可验证的模型变得可验证的机器学习技术。使用提升决策树，我们考虑几个基准和分析的潜力，他们的$5σ$发现在14 TeV的HL-LHC和27 TeV的HE-LHC。结果表明，虽然10个基准考虑与带电的希格斯玻色子玻色子的质量在373 GeV- 812 GeV的范围内都是可验证的在HE-LHC，只有四个的希格斯玻色子玻色子的质量范围在373 GeV-470 GeV的10个是可验证的在HL-LHC。此外，虽然在HE-LHC和HL-LHC上都能找到的模型点在HL-LHC上需要长达7年的运行时间，但在HE-LHC上，它们都可以在几个月内被发现。
2018-11-07 hep-ex hep-ph
Small-$x$ dynamics in forward-central dijet decorrelations at the LHC
我们提供了一个描述，在高能因式分解的形式主义，中央前向dijet去相关数据测量的CMS实验和预测的核修改率~ $R_{pA}$在p+Pb碰撞。在我们的研究中，我们使用的非积分胶子密度来自BFKL和BK方程，辅之以subleading修正和硬标度依赖。后者是在计算的最后一步引入的，通过使用合适的Sudakov形状因子重新加权Monte Carlo生成的事件，而不改变总截面。我们实现了在整个方位角区域的数据的良好描述。
2014-05-07 hep-ex hep-ph
Constraining new physics with B to K* mu+ mu- in the early LHC era
我们调查的可观测量的角分布B到K* mu+ mu-确定那些适合在头几年的大型强子对撞机数据采集测量。由于实验的不确定性将占主导地位，我们专注于易于测量的可观测量，同时最大限度地提高发现的潜力。存在三个可观测量，其可通过对作为一个或两个衰减角的函数的信号事件进行计数来提取，并且对应于标准模型中的全角度分布的大特征：Afb、Fl和S5。其中两个在实验界是众所周知的，然而，我们表明，测量S5增加了物理学的互补灵敏度超出了标准模型。像Afb，它具有一个零交叉点，减少强子的不确定性，在领先的顺序和大反冲限制。我们探讨了实验的灵敏度，这一点在LHCb，并表明，它可以测量精度高，由于陡峭的S5分布。目前的实验模型独立的参数空间上的约束和预测的值的Afb和S5零交叉点。评估了LHCb测量Afb、F1和S5的相对影响，其中积分亮度为2 fb^（-1）。这些问题的探讨与一个新的模型的衰减，可以使用标准的模拟工具，如EVTGEN。
2010-03-16 hep-ex hep-ph
Charmonium suppression in ultra-relativistic proton-proton collisions at LHC energies: A hint for QGP in small systems
质子-质子（$pp$）碰撞被认为是研究相对论重离子（AA）碰撞中产生的系统的一个基线，其基本假设是在$pp$碰撞中不形成热介质。本文研究了相对论能量下$pp$碰撞中粲偶素的抑制效应，主要研究了$\sqrt{s} = 5.02, 7$和$13$ TeV能量下$pp$碰撞中粲偶素的抑制效应。此外，粲偶素抑制已研究了各种事件的多重性和横动量，包括颜色屏蔽，胶子解离，碰撞阻尼以及再生由于相关的$c\bar c$对的机制。在这里，我们得到了一个净抑制charmonia在高多重事件表明夸克-胶子等离子体的形成在$pp$碰撞的可能性。
2022-06-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Small radius inclusive jet production at the LHC through NNLO+NNLL
本文结合小半径重求和框架与STRIPPER减除形式，实现LHC上小半径包容性喷注产生的NNLO+NNLL计算，提取两圈喷注函数常数，显著提高小半径预言精度并稳定较大半径的微扰收敛性。
2025-03-27 hep-ex hep-ph nucl-th
Large extra dimensions and small black holes at the LHC
本文综述了从今年开始在欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）上进行的高能强子碰撞产生微观黑洞的实验研究，并分析了一些可能的实验发现。我们还讨论了最近基于量子引力理论提出的一些新模型。最后的评论致力于与粒子探测器中黑洞的形成有关的假定的潜在风险。
2010-07-20 gr-qc hep-ex hep-ph
Graph Generative Models for Fast Detector Simulations in High Energy Physics
American University of Beirut（贝鲁特美国大学）；Minerva Schools at KGI（凯克研究所米涅瓦学校）；University of Alabama（阿拉巴马大学）
粒子物理过程的准确和快速模拟对于高能物理界至关重要。模拟粒子与探测器的相互作用既耗时又昂贵。凭借13 TeV的质子-质子碰撞能量，大型强子对撞机具有独特的定位，可以检测和测量可以塑造我们对新相互作用的知识的罕见现象。高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）的升级将给计算基础设施带来巨大压力，因为事件发生率和堆积水平增加。高能物理碰撞的模拟需要在不牺牲物理精度的情况下显着更快。机器学习方法可以提供更快的解决方案，同时保持高水平的保真度。我们讨论了一个图形生成模型，提供了有效的重建的LHC事件，铺平了道路，充分检测器级的快速模拟HL-LHC。
2021-08-24 cs.LG hep-ex
Higgs factories
在过去的二十年里，高能物理学界一直在积极讨论和发展一些后LHC对撞机项目;然而，由于高成本和后LHC物理场景的不确定性，它们都没有被批准。人们对0.1-1 TeV质量范围内丰富的新物理学寄予厚望：希格斯玻色子（一个或几个）、超对称性，或者来自暗物质家族的新粒子。人们普遍认为，在LHC中发现的新物理学的详细研究的最佳机器将是能量前沿的线性e+e对撞机。物理学家们屏住呼吸等待LHC的结果。2012年夏天，两个大型强子对撞机探测器ATLAS和CMS宣布发现了一个质量为126 GeV的希格斯玻色子玻色子，（仍然）没有其他东西。在低于1 TeV的区域没有新的物理学改变了后LHC对撞机的研发优先事项，并引发了一系列关于126 GeV希格斯玻色子精确研究的项目提案，可能会进一步升级到更高的能量。本文件概述了这些项目;它主要是根据在普罗特维诺本次研讨会前几天在FNAL举行的关于希格斯工厂的第一次研讨会上提出的报告。
2013-07-15 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Ultrarelativistic sneutrinos at the LHC and sneutrino-antisneutrino oscillation
中微子-反中微子振荡是寻找LHC中轻子数破坏（$ΔL = 2$）的一个非常有用的探测器。在这里，我们讨论了提升因子$γ$和行进距离$L$对振荡概率的影响。我们证明，这两个参数可以显着改变的振荡的概率时，sneutrinos是超相对论性的，并有一个非常小的总衰变宽度。我们提出了一个方案，这些要求得到满足，并产生有趣的信号在大型强子对撞机，即使是一个质量分裂$Δm$小到$10^{-14}$ GeV之间的中微子质量本征态。
2010-12-14 hep-ex hep-ph
Parton densities from LHC vector boson production at small and large transverse momenta
质子的部分子密度不仅对于我们描述强子和原子核结构至关重要，而且对于在对撞机上寻找新的重粒子的可靠预测也至关重要。在产生这些粒子所需的大部分子动量分数下，部分子分布函数，特别是胶子的分布函数，不幸的是仍然受到严重的限制。在本文中，我们调查的可能性，以改善他们的测定与新的数据来自电弱矢量玻色子生产在大横动量的LHC与质心能量为7，8或14 TeV。我们表明，这个过程是由夸克胶子散射，理论预测可以可靠地下一个领先的阶微扰理论及其重申的基础上，这些数据应被用于全球拟合。我们还指出，在低p_T下由Tevatron运行1 Z玻色子数据确定的非微扰参数很好地描述了\sqrt{s} =7 TeV的新LHC数据。
2013-11-07 hep-ex hep-ph nucl-th
Gluon distribution at very small x from C-even quarkonia production at the LHC
通过两胶子融合产生自旋为0和2的c宇称偶夸克偶子eta_b，c和chi_b，c。在大型强子对撞机上，夸克偶素的预期产生截面乘以方便衰变的分支比，在charmonia的情况下，每单位快度高达数十个纳米班，而在bottomonia的情况下，大约是一个纳米班。测量夸克偶素产生作为快度的函数，将允许在比约肯x的非常宽的范围内确定核子中的胶子分布函数，从已知的x~10^（-2）到完全未知的x~10^（-6）。从这些测量中发现的胶子分布的尺度相当低，对于charmonia为Q^2 ~ 2.5 - 3 GeV^2，而对于bottomonia为Q^2 ~ 20 GeV^2$。我们通过研究下一个领先订单的生产截面来评估规模。
2012-11-18 hep-ex hep-ph
Small-x Physics: From HERA to LHC and beyond
我们总结了HERA高能电子-质子碰撞和Tevatron反质子-质子碰撞中硬散射过程研究的经验教训，目的是预测大型强子对撞机（LHC）下一代实验中可观察到的新的强相互作用现象。审查过程包括深非弹性散射（DIS）在小x，独家和衍射过程中DIS和强子-强子散射，以及颜色透明度和核阴影效应。一个统一的治疗这些过程的概述，量子色动力学因式分解定理的基础上，并使用之间的对应关系的“部分子”图片在无限动量框架和“偶极”图片的高能量过程中的目标休息帧。强调了核子的三维夸克和胶子结构的关键作用。一个新的动力学效应预测在高能量是么正性，或黑盘，限制（BDL）的小偶极子与强子物质的相互作用，由于胶子密度的增加，在小x。这种效应在HERA的衍射DIS中是勉强可见的，并且将导致在更高能量下Bjorken缩放的完全消失。在LHC能量及更高能量的强子-强子散射（宇宙射线物理学）中，BDL将是动力学的标准特征，其含义包括：（a）质子-质子和质子-核碰撞中前向和中心快速度的强子产生，特别是重粒子产生（希格斯粒子）事件，（b）质子-质子弹性散射，（c）重离子碰撞。我们还概述了在LHC的衍射过程和光子诱导的反应（超周边碰撞）的研究的可能性，以及可能的测量与未来的电子-离子对撞机。
2005-07-25 hep-ex hep-ph nucl-th
