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
Predictions for the Higgs boson mass measurement precision as a function of its transverse momentum up to 1 TeV for LHC and high luminosity LHC
自从发现希格斯玻色子具有相对较轻的质量以来，标准模型（SM）的自然性问题一直是一个热门话题。过去已经指出，标量玻色子的质量可以通过回路修正而不稳定。许多理论已经提出了超越SM来解决这个问题。这种机制可能有助于希格斯质量随能量标度的运行。我们提出的预测精度的希格斯质量测量的希格斯玻色子的横向动量为1 TeV的LHC在运行3的亮度为300 fb-1，和高亮度LHC的亮度为3000 fb-1。基于CMS检测器分辨率，使用Madgraph 5、Pythia 8和Delphes生成预测。
2019-09-28 hep-ex hep-ph
Beyond standard model Higgs physics: prospects for the High Luminosity LHC
这篇文章总结了在希格斯狩猎2014年的ATLAS和CMS实验的灵敏度超出标准模型希格斯物理在高亮度大型强子对撞机的投影的谈话。我们描述矢量玻色子散射的结果，寻找额外的中性希格斯玻色子玻色子在两个希格斯二重态模型和口味改变中性电流顶部衰变。
2014-11-02 hep-ex hep-ph
Towards a Precise Parton Luminosity Determination at the CERN LHC
本文研究了一种测定LHC光度的新方法。我们建议直接测量部分子-部分子光度，而不是采用质子-质子光度测量。结果表明，电子和μ介子的赝快度分布，起源于14 TeV pp碰撞（LHC）产生的W+，W-和Z 0玻色子的衰变，限制在约3 × 10**-4到约10**-1的范围内的海和价夸克和反夸克的x分布在Q**2约10** 4GeV **2。此外，我们还证明了，一旦夸克和反夸克结构函数被W+，W-和Z 0产生动力学约束，LHC上其它与夸克-反夸克相关的散射过程如q-qbar --> W+W-也可以被精确地预言.因此，轻子赝快度分布提供了在大型强子对撞机上精确监测部分子光度的关键，与目前考虑的+-5%的目标相比，精度约为+-1%。
1997-05-07 hep-ex hep-ph
Di-Higgs final states augMT2ed -- selecting $hh$ events at the high luminosity LHC
希格斯玻色子的自相互作用可以通过在LHC上产生的双希格斯粒子（$pp\to hh+X$）来研究。由于${\cal{O}}(30)$ fb标准模型的生产截面很小，而$t\bar t$背景很大，即使在亮度升级的LHC上，这种测量也被认为是具有挑战性的。我们证明，通过使用简单的运动学边界变量，排序已经在现有的大型强子对撞机搜索，占主导地位的$t\bar t$背景可以在很大程度上消除。模拟的信号和占主导地位的背景表明，在30%的水平上使用3/ab的积分亮度在高亮度LHC的di-希格斯生产截面的测量的前景。这对应于在$b\bar b τ^+τ^-$模式中具有60%准确度的希格斯自耦合确定，具有进一步改进的潜力，例如，子射流技术和额外的二希格斯衰变通道。
2013-09-24 hep-ex hep-ph
Future Physics Prospects with the CMS Detector at the High-Luminosity LHC
高亮度大型强子对撞机预计将提供高达3000 fb $^{-1}$的质子-质子碰撞在14 TeV的质心能量。我们目前的前景选择重离子，标准模型和希格斯扇区测量与CMS探测器在HL-LHC，并讨论了潜在的灵敏度几个超越标准模型新的物理方案。
2021-07-21 hep-ex hep-ph
Beyond the Standard Model Physics at the High Luminosity LHC
高光度大型强子对撞机（HL-LHC）预计将提供高达3000 fb的积分亮度$^{-1}$。非常高的瞬时光度将导致每个束团交叉（堆积）叠加到每个感兴趣的事件中约200次质子-质子碰撞，从而提供极具挑战性的实验条件，这将通过对decetors的相应改进来解决。发现新物理学的灵敏度大大提高，超越了标准模型（BSM），并将允许扩展超对称性，重奇异共振，矢量夸克，暗物质和奇异的长寿命签名，仅举几例。本说明总结了几项ATLAS和CMS研究，以评估HL-LHC对各种BSM模型和特征的敏感性。
2019-02-11 hep-ex hep-ph
Searches for resonances in the tb and tc final states at the high-luminosity LHC
我们研究共振衰减到一个顶夸克和一个额外的夸克（b或c）在低光度和高光度14 TeV的LHC和未来的33 TeV强子对撞机的背景下Snowmass 2013。通过衰变到tb，可以发现优先与夸克耦合的重W玻色子。一个卡鲁扎-克莱因胶子可能对tc有一个显著的分支比。在这些搜索的最终状态有轻子和中微子从W玻色子衰变加上两个喷流，其中至少有一个是b标记。我们给出了预期的限制作为一个功能的W玻色子和KKg质量不同的对撞机能量和积分亮度的选项。
2013-10-01 hep-ex hep-ph
Simulation of vector boson plus many jet final states at the high luminosity LHC
我们提出了一个新的事件生成框架，有效地模拟矢量玻色子加上多喷流背景的高亮度大型强子对撞机和未来可能的强子对撞机。MPI并行化的部分子级和粒子级事件生成和存储的部分子级事件信息使用的HDF 5数据格式，使我们能够获得领先的顺序合并的蒙特卡洛预测与多达9个喷气机在最终状态。以这种方式产生的部分子级事件样本对应于3ab-1的积分亮度，并公开提供给未来的现象学研究。
2019-05-13 hep-ex hep-ph
Multi-channel assault on natural supersymmetry at the high luminosity LHC
最近对超对称性的自然性的澄清强烈地要求存在四个质量约为100-300 GeV的轻希格斯玻色子，而胶子和（顶）方子可能位于多TeV的范围内，可能超出了LHC的范围。我们通过胶子级联衰变和同号双玻色子的产生来预测LHC 14的高光度（300-3000 fb^{-1}）范围。我们比较这些达到中性伴子对生产\tz_1 \tz_2其次是\tz_2 \to \tz_1 \ell^+ \ell^-衰变到软双轻子反冲对硬喷流。3000 fb^{-1}似乎刚好足够积分亮度来探测自然性，在5-sigma水平上进行高达3%的微调，从而要么发现自然的超对称性，要么排除它。
2016-04-25 hep-ex hep-ph
Dispelling the $\sqrt{L}$ myth for the High-Luminosity LHC
该研究通过顶夸克、希格斯玻色子和电弱规范玻色子的代表性分析，证明高亮度LHC灵敏度并非仅随亮度平方根标度，利用多特征数据可打破保守假设，实现更有效的搜索策略。
2024-07-22 hep-ex hep-ph
High-luminosity LHC prospects with the upgraded ATLAS detector
LHC的第一次运行非常成功，发现了一种新的玻色子。该玻色子的性质被发现与标准模型的希格斯玻色子相容。它现在正在揭示电弱对称性破缺的机制，并（可能）发现标准模型之外的物理学，这是刚刚重启的LHC的主要目标。最终的精度将在高亮度LHC阶段达到14 TeV的质子-质子质心能量。在这方面的贡献物理前景的ATLAS的积分亮度300/fb和3000/fb：最终精度可达到测量的希格斯玻色子耦合到基本费米子和玻色子，其三线性自耦合，以及对搜索与希格斯玻色子超对称合作伙伴的前景。基准研究表明如何提高灵敏度在未来的LHC运行。对于所有这些研究，使用升级的ATLAS探测器的参数化模拟，并考虑预期的堆积条件。
2016-09-27 hep-ex hep-ph
The Scale of Superpartner Masses and Electroweakino Searches at the High-Luminosity LHC
对弱相互作用粒子的探测是高亮度LHC运行的主要目标之一。在这项工作中，我们研究动机良好的情况下，主要是维诺和比诺组件的electroweakinos。我们显示的相关性，夸克诱导的T-通道生产定义的生产截面，因此大型强子对撞机达到。此外，一个现实的评估衰变分支比显示出很强的依赖性的符号$μ$和，为负值的$μ$，对比例的相对大小的$μ$的高吉诺质量相比，tan $β$。总的来说，除非它被运动学抑制，或者满足特定的条件，希格斯衰变通道是最重要的通道，而三轻子通道相对于包括底夸克在内的末态变得次主导。虽然性质与希格斯诺-比诺的情况不同，但在这种情况下，发现范围延伸到比当前光度下探测的质量值大得多的质量值，导致在高光度LHC运行中寻找电弱子的强烈动机。
2020-12-17 hep-ex hep-ph
Towards Ultimate Parton Distributions at the High-Luminosity LHC
自从开始收集数据以来，大型强子对撞机已经提供了大量关于质子夸克和胶子结构的信息。事实上，部分子分布函数（PDF）的现代全球分析包括了大范围的LHC测量过程，如喷流，电弱规范玻色子和顶夸克对的产生。在这项工作中，我们评估了LHC数据对PDF的最终约束力，这些约束力可以从完整的数据集中预期，特别是在2025年左右开始的高亮度（HL）阶段之后。HL-LHC的巨大统计数据，将$\mathcal{L}=3$ ab $^{-1}$传递到ATLAS和CMS，将$\mathcal{L}=0.3$ ab $^{-1}$传递到LHCb，将导致PDF敏感测量的运动学覆盖范围的扩展，以及其统计和系统不确定性的改善。在这里，我们生成HL-LHC伪数据的实验不确定性的不同的投影，然后量化的PDF 4LHC 15集的Hessian分析方法的装置所产生的约束。我们发现，HL-LHC测量可以减少PDF的不确定性的2至4倍，相比国家的最先进的拟合，导致百分之几的不确定性的重要观测，如希格斯玻色子通过胶子融合的横向动量分布。我们的研究结果说明了显着改善的精度PDF适合实现强子对撞机数据单独，并激励继续进行成功的计划PDF敏感的测量LHC合作。
2018-10-08 hep-ex hep-ph
Luminosity and Physics Considerations on HL-LHC and HE-LHC based mu-p Colliders
与大型强子对撞机相切的未来μ介子对撞机的建设将为实现多TeV质心能量的μ-p碰撞提供机会。利用LHC的高亮度和高能量升级的标称参数，以及μ子对撞机的设计参数，我们可以证明，在sqrt（s）_mu-p从4.58 TeV到12.7 TeV的范围内，对于不同的选择，10^33 cm^-2s^-1量级的L_mu-p是可以实现的。当然，建议的μ-p对撞机在澄清QCD基础和寻找新物理学方面具有巨大的潜力。
2021-11-04 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Seeking leptoquarks in the $\bf t\bar{t}$ plus missing energy channel at the high-luminosity LHC
$t\bar t$加缺失能量通道是探测第三代细夸克最有效的方法之一。这对解释$B$介子衰变中味道异常的模型提供了一个重要的检验。我们概述了一个搜索策略的通道，依靠标记的顶部和观测构建的顶部，我们评估了未来的高光度LHC计划的LQs的范围。我们发现，与3 ab $^{-1}$矢量（标量）LQ衰减50%（100%）的顶部和中微子可以被排除到1.96 TeV（1.54 TeV）的质量。我们还指出了几个可观的情况下，在未来的发现在信道中，可以用来区分标量LQ从矢量LQ。最后讨论了我们的发现对解决最近风味异常的模型的影响。
2019-01-30 hep-ex hep-ph
Cornering dimension-6 $HVV$ interactions at high luminosity LHC: the role of event ratios
我们提出了一种改进探测器的方法，在6维CP守恒的$HVV$相互作用（$V$ = $W$，$Z$，$γ$），从LHC数据的希格斯玻色子可在14 TeV的运行与$3000$ fb $^{-1}$的积分亮度。我们发现，在这方面，在不同的渠道的总速率的比率可以是相当有用的。这包括（a）由相同产生机制产生的希格斯粒子的不同终态和（b）来自两种不同产生模式的相同终态的事件率比率。虽然大多数理论上的不确定性在前者中被抵消，但后者有助于那些在相反方向上移动分子和分母的算子。我们的分析，结合理论，系统和统计的不确定性，导致预测的限制，比迄今为止从精密电弱以及LHC希格斯数据获得的最强的。此外，在不相交的区间中允许的6维算子的系数的值可以在我们的方法中大幅缩小其范围。
2015-08-20 hep-ex hep-ph
Probing the dipole portal to heavy neutral leptons via meson decays at the high-luminosity LHC
本文研究高亮度LHC上介子衰变通过偶极子门户产生长寿命重中性轻子，并通过蒙特卡洛模拟评估FASER2和FACET实验的探测灵敏度，表明二者互补且能探索新参数空间，尤其是耦合τ中微子的情形。
2023-12-04 hep-ex hep-ph
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
Gaussian Process Regression as a Sustainable Data-driven Background Estimate Method at the (HL)-LHC
本文提出基于高斯过程回归的数据驱动背景估计方法，利用$L_2$正则化控制建模性能，并通过伪实验证明其对HL-LHC高亮度条件具有鲁棒性，可作为LHC全周期有效的背景估计方案。
2025-08-19 hep-ex hep-ph
Top FCNC searches at HL-LHC with the CMS experiment
大型强子对撞机是世界上最大、质心能量最高的粒子加速器。在第一阶段的操作中，预计在13 TeV的质心能量下运行的LHC将在2023年之前为CMS实验提供$\sim$ 300 fb $^{-1}$的总积分亮度。高亮度LHC升级预计将以14 TeV的质心能量运行，并将允许ATLAS和CMS每年收集300 fb $^{-1}$数量级的积分亮度，并在HL-LHC预计的10年寿命期间收集高达3000 fb $^{-1}$。大的预期的积分亮度，使探索多TeV尺度的粒子与高质量的搜索，以及通过调查的过程与非常低的截面，如味变化中性流相互作用的顶夸克部门。在这篇报告中，我们提出了一个建议，顶夸克FCNC搜索在HL-LHC的基础上的蒙特卡罗模拟的升级CMS探测器。
2018-08-29 hep-ex hep-ph
Complementarity in direct searches for additional Higgs bosons at the LHC and the International Linear Collider
本文讨论了在两个Higgs二重态模型（2 HDMs）下，LHC和国际直线对撞机（ILC）对重中性希格斯玻色子玻色子和带电希格斯玻色子玻色子发现范围的互补性。我们进行了全面的分析，其生产和衰变过程中的所有类型的汤川相互作用下的软破缺离散对称性，这是为了避免口味改变中性电流，我们调查发现额外的希格斯玻色子玻色子在ILC超出LHC的范围的参数空间。我们发现，500 GeV的积分光度为500 fb^{-1}的ILC运行显示出在LHC无法发现积分亮度为300 fb^{-1}的区域发现额外的希格斯玻色子的优势。对于积分亮度为1 ab^{-1}的ILC的1 TeV运行，与顶夸克相关联的额外希格斯玻色子的产生过程可以作为在某些参数空间中的发现通道，而这些参数空间是积分亮度为3000 fb^{-1}的LHC无法达到的。强调了LHC和ILC的互补研究不仅有助于在TeV尺度上调查额外的希格斯玻色子玻色子，而且有助于区分2 HDM中Yukawa相互作用的类型。
2014-07-28 hep-ex hep-ph
Challenging exclusive top quark pair production at low and high luminosity LHC
本文详细研究了在低光度和高光度区$pp$碰撞中顶夸克对的弹性产生。我们扩展了在Phys. Rev. D102，074014（2020）中进行的研究，该研究已经证明，当$t\bar{t}$系统以半轻子方式衰变时，可以通过实验测量两种半排他性$t\bar{t}$产生模式（即光子-Pomeron和Pomeron-Pomeron相互作用）的总和，$t\bar{t}\rightarrow jjblν_l\bar{b}$，两个正向质子都被标记并且存在少量堆积。在这项研究中，我们专注于分离单个通道，并特别注意在高亮度LHC环境下的情况。我们观察到，分离pomeron-pomeron和photon-photon事件是一个具有挑战性的任务，特别是在大量的堆积，即使有一个乐观的10 ps分辨率的定时探测器。相比之下，光子-坡密子信号在低水平的堆积下相对较好地与所有背景分离，使我们能够发现弹性$t\bar{t}$的产生并首次探测光子-坡密子相互作用中顶夸克对的产生。因此，像$t\bar{t}$对这样的复杂系统的衍射光生不仅可以用来研究散射振幅的衍射特性，而且可以用来探索标准模型之外的新物理，从而成为LHC前向质子探测器物理计划的一个坚实的组成部分。
2022-02-02 hep-ex hep-ph
Event characterization of dark bosons via exotic Higgs decays with final states of displaced dimuons in high luminosity era of the LHC
我们调查的潜在范围的搜索长寿命/提示暗矢量玻色子$Z_D$，也称为暗$Z$，并提示暗希格斯玻色子$h_D$通过奇异的衰变观察到的希格斯玻色子$h$到$Z_DZ_D$，$h_Dh_D$，或$ZZ_D$与$Z$是超荷规范玻色子。通过希格斯门的$Z_D$产生是通过两种机制之一完成的，即$Z_D$与$Z$的动力学混合和$h_D$与$h$的混合。考虑了$h$的所有产生模式，同时使用{ \textsc{MadGraph5} }\_aMC@NLO v2.7.2框架在Monte Carlo模拟中计算支化分数。我们专注于多个双μ子的最终状态，位移到\mbox{7500 mm}，其中μ子可以使用运行~3中收集的ATLAS和CMS探测器的数据在没有顶点约束的情况下重建。分别用137、300和3000 fb $^{-1}$的Run 2、Run 3和高光度运行（HL-LHC）的积分光度来估计大型强子对撞机对每种衰变模式的预期搜索灵敏度。
2022-11-22 hep-ex hep-ph
Challenges in Monte Carlo event generator software for High-Luminosity LHC
我们审查的主要软件和计算的挑战，蒙特卡罗物理事件发生器的LHC实验中使用的，鉴于高亮度LHC（HL-LHC）的物理方案。本文由HEP软件基金会（HSF）物理事件发生器工作组编写，作为对2020年5月开始的HL-LHC计算的LHCC审查的输入。
2021-02-18 hep-ex hep-ph physics.comp-ph
Novel Higgsino Dark Matter Signatures at the LHC
在LHC搜寻胶子时，通常假设它们主要衰变为最轻的中性伴子+喷流。在这项工作中，我们进行了一个新的超对称信号，其中胶子衰变主要成喷流和bino-like neutralino（$\tildeχ_3^0$），这反过来又衰变成最轻的希格斯诺-like neutralino（$\tildeχ_1^0$），被认为是暗物质的候选人，连同SM-like希格斯玻色子（$h$）的概念验证对撞机分析。这个新的物理信号由四个光喷流、四个$b$ -喷流和大量缺失的横向能量组成的LHC最终状态组成。我们确定$t \bar t$，$V$ +喷流（$V$ = $W$，$Z$），和$t \bar t + X$（$X$ = $W$，$Z$，$γ^*$，$h$）的生产作为最有问题的背景，并制定了一个搜索策略的高亮度阶段的大型强子对撞机，达到信号的重要性在证据水平的亮度为1000 fb $^{-1}$。$^{-1}$的亮度达到3000 fb的前景更有希望，具有发现级的意义。
2021-04-28 hep-ex hep-ph
LHC Higgs Production and Decay in the T' Model
在$\sqrt{s} = 7$ TeV，标准模型至少需要LHC的$10\, (fb)^{-1}$积分亮度来确定希格斯玻色子的发现。利用二元四面体（$T^{'}$）离散味对称性，我们讨论了如何最轻的$T'$希格斯衰变到$γ\,γ$可以有效地增强和主导其衰变到$b \, \bar{b}$。由于双光子末态允许一个干净的重建，一个决定性的希格斯发现可能在7 TeV的积分亮度只有$\sim 1\, (fb)^{-1}$。
2010-12-08 hep-ex hep-ph
The Potential Importance of Low Luminosity and High Energy at the LHC
在更高的LHC能量下的低光度运行可以为QCD的电弱标度六重夸克扇区提供明确的证据，该扇区在QUD的束缚态S矩阵中产生电弱对称性破缺和暗物质，QUD是一种无质量、弱耦合、红外固定点的SU（5）场论，可能是完整的标准模型的基础和统一。
2013-10-24 hep-ph
Physics potential of precision measurements of the LHC luminosity
LHC光度的精确测量是其物理计划的关键组成部分。在这篇文章中，我们首先回顾了LHC基准过程计算的理论精度。然后，我们讨论了现有的和未来的LHC数据在全球分析的部分子分布的影响，重点是处理归一化的不确定性。最后，我们提出了一些建议的物理机会，可以通过测量8 TeV和7 TeV运行之间的截面的比率。
2012-03-26 hep-ph
Luminosity monitors at the LHC
我们研究的各种方法，已被提出来测量的LHC PP对撞机的亮度的理论精度，以及运行II的Tevatron P倒钩对撞机。特别是，我们考虑的方法的基础上（i）总的和向前的弹性数据，（ii）轻子对生产和（iii）W和Z生产。
2000-10-16 hep-ph
Anomalous quartic and triple gauge couplings in $γ$-induced processes at the LHC
我们研究了在大型强子对撞机上通过双光子交换产生的$W/Z$对，并给出了积分亮度为30和200 fb $^{-1}$时光子与$W/Z$玻色子之间三线性和四次规范异常耦合的灵敏度。为了简单和获得较低的背景，只考虑电弱玻色子的轻子衰变。最终状态的完整质子在ATLAS正向质子探测器中被检测到。大型强子对撞机和前向探测器的高能量和高亮度使我们能够探测标准模型之外的物理，并以前所未有的方式测试无希格斯和额外维度模型。
2010-08-02 hep-ex hep-ph
Doubly Charged Scalar at the High-Luminosity and High-Energy LHC
双电荷标量在标准模型之外的一些研究中很常见，特别是那些与中微子质量有关的研究。在这项工作中，我们估计高亮度（HL-LHC）和高能LHC（HE-LHC）的灵敏度双电荷标量假设他们迅速和专门衰变成带电轻子。我们的研究主要集中在同号双轻子质谱的拟合上，它是基于质子-质子碰撞在$13$ TeV，$14$ TeV和$27$ TeV上，积分亮度为$\mathcal{L}=139 fb^{-1}, 3 $ ab $^{-1}$和$15$ ab $^{-1}$。我们发现，HL-LHC可以探测到质量高达$2.3$ TeV的双电荷标量，而HE-LHC可以探测到质量高达$3$ TeV的双电荷标量，从而构成了对轻子味破坏衰变和轻子-轻子对撞机中双电荷标量迹象的补充和重要探测。
2019-09-16 hep-ph
Higgs boson results on couplings to fermions, CP parameters and perspectives for HL-LHC (ATLAS AND CMS)
本文总结了ATLAS和CMS关于希格斯玻色子与费米子耦合的最新结果。主要内容包括τ轻子对和底夸克对的末态衰变以及ttH产生模式的结果。通过CP不变性的检验和轻子味破坏衰变的寻找，对结果进行了补充.最后，对高亮度LHC计划范围内希格斯玻色子玻色子分析的前景进行了展望。所呈现的结果主要使用LHC 2016在$\sqrt{\mathrm{s}}=13~$ TeV的质心能量下收集的数据，对应于约36 $~\mathrm{fb^{-1}}$的积分亮度。
2018-01-24 hep-ex hep-ph
Forward Proton Detectors at High Luminosity at the LHC
我们讨论了在LHC高亮度下测量衍射和前向物理所带来的特殊挑战，以及FP420研发合作提出的解决方案。
2006-10-19 hep-ph physics.ins-det
Discovery potential for SUSY at a high luminosity upgrade of LHC14
在2012年LHC 8运行完成后，计划将LHC升级到接近其设计能量sqrt{s}=14 TeV的运行，目标是收集数百fb^{-1}的积分亮度。现在是时候开始考虑进一步升级LHC会带来什么了。在这份报告中，我们计算了一个LHC 14达到超对称在mSUGRA/CMSSM模型与预期的高光度升级。我们发现具有300（3000）fb^{-1}的LHC 14通过对m（squark）\sim的m（gluino）\sim 3.2 TeV（3.6 TeV）和对m（squark）>> m（gluino）的m（gluino）\sim 1.8 TeV（2.3 TeV）的gluino/squark搜索达到了超对称性。在m（squark）>> m（Gluino）的情况下，LHC 14产生电荷中性伴子并衰变到Wh+MET终态的能量达到m（Gluino）\sim 2.6 TeV，能量为3000 fb^{-1}。
2012-07-20 hep-ph
Anomalous quartic WWgamma gamma, ZZgamma gamma, and trilinear WWgamma couplings in two-photon processes at high luminosity at the LHC
研究了LHC上通过双光子交换产生的W/Z对，给出了在积分亮度为30和200 fb^{-1}时，光子与W/Z玻色子之间三线性和四次规范反常耦合的灵敏度。为了简单和获得较低的背景，只考虑电弱玻色子的轻子衰变。
2009-12-28 hep-ph
Physics potential and experimental challenges of the LHC luminosity upgrade
我们讨论的物理潜力和实验挑战的升级LHC运行在瞬时光度为10**35 cm-2s-1。在一个非常高的辐射环境中运行ATLAS和CMS所需的探测器的研发和预期的探测器性能进行了讨论。给出了一些增加物理潜力的例子，从标准模型内的精确测量（特别是在希格斯扇区）到几个新物理过程的发现范围
2002-04-08 hep-ph
Heavy neutral fermions at the high-luminosity LHC
长寿命轻粒子（LLLP）出现在标准模型的许多扩展中。LLLP通常是由观测到的小中微子质量，暗物质或两者兼而有之。费米子LLLP的典型示例（a.k.a.重中性费米子（Heavy Neutral Fermions，HNF）是破坏超对称性的R宇称中的无菌中微子或最轻的中性伴子。高亮度LHC预计将提供高达3/ab的数据。在LHC的专门实验中对LLLP进行验证，可以以前所未有的灵敏度探测LLLP模型的参数空间。在这里，我们比较了几个最近的实验建议，FASER，CODEX-b和MATHUSLA，寻找HNF的前景，并讨论他们的相对优点。
2018-05-18 hep-ph
Higgs boson mass and high-luminosity LHC probes of supersymmetry with vectorlike top quark
我们考虑一个扩展的MSSM与一个额外的矢量顶级合作伙伴。我们的目标是重新审视这种扩展在多大程度上可以通过辐射修正提高希格斯玻色子的质量，并帮助改善MSSM的层次问题，并指定在LHC的实验探测器将发现或排除这种可能性在高光度阶段。直接探测、精密电弱和精密希格斯分析都是为此目的委托进行的。为了获得$ 125 \, \textrm{GeV} \ $希格斯玻色子的质量，我们发现，在这种情况下，超伙伴质量可以减少超过三倍的MSSM相比，没有额外的矢量顶夸克，并在高亮度阶段的大型强子对撞机精确希格斯分析预计将成为最强大的实验探针的情况。
2015-06-01 hep-ph
Linac*LHC Based ep, Gamma-p, eA, Gamma-A and FEL Gamma-A Colliders: Luminosity and Physics
讨论了在LHC切线方向上建造一台1 TeV能量的直线电子加速器或相应的直线对撞机所能实现的主要参数和物理目标。结果表明，在LHC参数适当升级的情况下，在sqrt（sep）= 5.29TeV时，Lep =10^（32）cm^（-2）s^（-1）。然后，利用激光束与电子束的康普顿背散射，实现了sqrt（s）= 4.82TeV的γ-p对撞机。关于核束，至少对于eA和Gamma-A两种选择的轻核和中核，可以实现L*A=10^（31）cm^（-2）s^（-1）。最后，电子直线加速器的自由电子激光束与大型强子对撞机的核束的碰撞将为研究核谱学和光核反应提供新的机会。
2000-06-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
A Portable Parton-Level Event Generator for the High-Luminosity LHC
针对高亮度LHC模拟的算力需求与硬件架构变化，提出可适配多类现代硬件的领头阶部分子级事例产生框架，验证了其在标准烛光物理过程中的性能，支撑可持续的对撞机模拟。
2024-08-09 hep-ex hep-ph physics.comp-ph
Summary Talk: First Workshop on Forward Physics and Luminosity Determination at the LHC
试图总结研讨会上的讨论，除了关于LHC探测器适应前向反应的能力的小组讨论。讲习班侧重于两个主要议题。第一个主题是LHC的前沿物理学。对前向反应进行了预测，包括弹性散射和软衍射过程，主题是LHC的前向物理。预测的前向反应，包括弹性散射和软衍射过程，在（多）Pomeron交换，使用知识在较低的能量。研究了伴随硬子过程的快度间隙的生存概率。Pomeron的性质，在QCD之前和之后，被曝光，并考虑在LHC的小x物理的一些方面。讲习班的第二个议题涉及大型强子对撞机光度测量过程的准确性。注意力集中在三种方法上。经典的方法是基于光学定理，其次，通过光子-光子融合产生轻子对（l^+l^-）的纯QED过程的观察，最后，包括W和Z产生的测量。
2001-03-28 hep-ph
Search for single production of the heavy vectorlike $T$ quark with $T\to th$ and $h\to γγ$ at the high-luminosity LHC
在标准模型（SM）的许多扩展中预测了矢量状的顶级伙伴$T$。在一个简化的模型中，我们研究了LHC中顶伴夸克与第一代和第三代夸克的耦合引起的$2/3$过程.我们发现，与第一代混合可以提高生产截面。在高光度~（HL）-LHC~（一台14 TeV的$pp$对撞机，积分光度为3 ab $^{-1}$）上，通过$pp \to T(\to th)j\to t(\to b \ell ν_{\ell})h( \to γγ) j$过程进一步研究了单个重顶伴子的可观测性。在HL-LHC上，对三种典型的重$T$夸克质量$m_T=600,800$和1000 GeV，分别给出了$3σ$的排斥限和双变量$g^{\ast}-R_L$参数平面上的$5σ$发现范围.
2017-02-11 hep-ph
Detecting heavy neutral SUSY Higgs bosons decaying to sparticles at the high-luminosity LHC
在具有低电弱自然度（natSUSY）的超对称（SUSY）模型中，人们认为这是最有可能从弦景观中出现的超对称模型，希格斯诺预计在几百GeV的尺度上，而电弱高吉诺则居住在TeV的尺度上。对于TeV尺度的重中性超对称希格斯玻色子玻色子H和A，正如目前LHC搜索所要求的，那么H，A的主要衰变模式是进入高吉诺加希格斯诺，只要这些衰变是运动学开放的。轻希格斯玻色子衰变为软粒子，因此在很大程度上是不可见的，而高希格斯玻色子衰变为W，Z或h加上丢失的横向能量（MET）。因此，我们研究了H，A-> W+MET，Z+MET和h+MET特征在高亮度LHC（HL-LHC）中的可行性，这些特征主要来自t \bar{t}，VV和Vh产生（其中V=W，Z）的大标准模型（SM）背景。我们还研究了这些信号通道是否可以通过要求存在一个额外的软轻子从光希格斯玻色子衰变的背景增强。在5σ和95%置信水平（CL）下，利用HL-LHC的这些优势特征，我们发现了在m_A与\tan β平面的m_A~ 1-2 TeV附近的重要区域，这些区域可以在高亮度LHC上探测。
2022-12-19 hep-ph
Heterogeneous Graph Neural Network for Identifying Hadronically Decayed Tau Leptons at the High Luminosity LHC
本研究提出一种基于异构图神经网络的τ喷注识别算法，无需τ轻子重建，将喷注表示为径迹和能量簇节点构成的异构图，采用差分信息作节点特征与异质序列偏置编码，可区分强子衰变τ喷注与夸克/胶子喷注，适用于高亮度LHC实验。
2023-06-28 hep-ex hep-ph physics.ins-det
USMEFT as a tool for discovery of universal new physics at high luminosity LHC
University of Vienna（维也纳大学）；Stony Brook University（石溪大学）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)（加泰罗尼亚研究与高级研究学院）
本文研究了通用SMEFT在高亮度LHC上中性及带电Drell-Yan过程中发现普遍新物理的潜力，通过生成包含超出标准模型向量玻色子贡献的伪数据，展示了最小理论偏置拟合在揭示新物理存在和准确提取其性质方面的有效性。
2026-05-14 hep-ph
Probing the Gauge-boson Couplings of Axion-like Particle at the LHC and High-Luminosity LHC
本文计算了 LHC 及高亮度 LHC 上通过 Za 和 W±a 伴随产生过程探测类轴子粒子规范玻色子耦合的灵敏度，表明在 1-100 GeV 质量范围内可将耦合约束至 10^-4 GeV^-1 水平。
2024-05-07 hep-ph
News from CERN, LHC Status and Strategy for Linear Colliders
本文介绍了欧洲核子研究中心的最新进展，重点介绍了大型强子对撞机的现状和未来直线对撞机的发展战略。近期的计划包括利用LHC的设计亮度和能量，以及升级LHC（亮度和能量）和注入器。这可以由线性电子-正电子对撞机加以补充，该对撞机以紧凑型线性对撞机和国际线性对撞机正在开发的技术为基础，和/或由高能电子-质子对撞机加以补充。这篇文章描述了各种未来的方向，所有这些都对实验粒子物理学具有独特的价值，并通过概述前进方向的关键信息得出结论。
2012-02-27 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Probing TeV scale Top-Philic Resonances with Boosted Top-Tagging at the High Luminosity LHC
我们研究了在高亮度LHC上发现四顶末态单次产生的亲顶共振的可能性。我们的分析跨越了全强子，半轻子，和相同的符号双轻子通道，我们提出了具体的搜索策略，足以提高运动制度和高射流多重性的环境。我们利用模板重叠方法（TOM）与新开发的模板观测值标记助推顶夸克，一个大半径喷流变量$M_J$和定制的b标记策略的背景歧视。我们的研究结果表明，同号双轻子通道给出了最好的灵敏度在考虑的通道，提高了显着性高达10%-20%，当结合升压顶部标记。全强子和半轻子通道都具有相当的发现潜力，并有助于通过结合所有通道进一步提高灵敏度。最后，我们通过显示$2σ$排除极限和$5σ$发现范围，包括所有三个通道的组合，显示了在LHC和HL-LHC的亲顶共振的灵敏度。
2016-11-02 hep-ph
Top Quark Anomalous Couplings at the High-Luminosity Phase of the LHC
本文介绍了几种顶夸克性质的最新和最精确测量的组合，以便建立对$Wtb$顶点洛伦兹结构的反常贡献的允许区域。这些测量包括单顶生产截面，$W$玻色子螺旋分数和前后不对称性，无论是在Tevatron和大型强子对撞机，高达13 TeV的质心能量。在95%的置信水平下获得的顶夸克异常耦合的结果进行了比较，从一个组合，其中包括在未来的高亮度运行的大型强子对撞机的预期测量提取的限制。
2018-11-06 hep-ph
Search for Higgs Boson at LHC in the Reaction pp->gamma+gamma+jet at a Low Luminosity
我们讨论了当在足够高的Pt和小的快度下观察到喷射时，LHC在pp->H+jet->gamma+gamma+jet通道中发现SM Higgs的潜力。我们计算所有的信号子过程和不可约的背景与现实的运动学削减。还估计了可约QCD背景。我们得出结论：在积分亮度为30倒fb时，通道γ + γ +喷流在Higgs质量MH=100-140 GeV范围内可产生约120-200个信号事例。这个信号率应该与每2 GeV的双光子不变质量间隔的不可约背景的330-600个事件进行比较。我们估计QCD可约背景为不可约背景的20%。因此，人们可能希望希格斯玻色子能够在LHC低光度运行期间被发现。在高光度下，在这个通道中观测到几百个高Pt希格斯玻色子玻色子是可能的，对于L=100的倒fb，其显著性高于15。
1997-12-12 hep-ph
Analyzing polarized boosted top from stop decay at high luminosity and high energy LHC
测量顶夸克的极化对于理解任何与顶夸克耦合的新物理都是极其重要的。在这里，我们承担了在升级后的高亮度高能LHC上提取TeV尺度终止衰变产生的顶夸克极化的任务。我们着重讨论了从停止衰变到半轻子末态的两个顶点的情形。我们考虑到所有相关的背景，并把运动削减，以抑制他们。我们到达一个信号区域，在该区域可以观察到具有合理意义的所需信号。接下来，我们研究，在这样的信号区域，如何以及顶部偏振可以测量。为此，我们已经计算了左手和右手顶夸克可以用$P$ -值相互分离的程度。我们还进行了各种质心能量和积分亮度之间的比较研究，在他们的探测停止衰减的顶部偏振的范围。
2021-11-29 hep-ph
Unravelling the non-standard top and Higgs couplings in associated top-Higgs production at the High-luminosity LHC
研究了大型强子对撞机（HL-LHC）14 TeV高亮度运行中$pp\to thj$过程中非标准top和Higgs耦合的灵敏度.我们计算了顶极化，并构造了各种实验室框架观测量，以研究它们对HL-LHC异常耦合的敏感性。异常Wtb和hVV耦合都有助于生产过程。然而，只有前者有助于顶部衰变，只有后者参与希格斯衰变。我们研究这种有趣的相互作用的耦合在生产和衰变的观测。在生产中，这些耦合显著地影响顶部极化。作为顶部极化的措施，我们期待在实验室框架下的衰变轻子的角分布和研究这些分布上的异常耦合的效果。我们构建了一定的不对称性来研究这些分布对顶夸克耦合的敏感性。特别是，实部和虚部的hVV耦合和实部的Wtb耦合f2 R显着改变顶部极化，反过来，影响衰变轻子分布在实验室框架。
2015-12-23 hep-ph
Minding the gap: testing natural anomaly-mediated SUSY breaking at high luminosity LHC
针对nAMSB中现存的m_{3/2}中间允许区间，研究评估HL-LHC通过wino、higgsino和顶超夸克多类通道在3000 fb^{-1}下发现或排除该模型。
2024-08-06 hep-ph
