The Path to $0.01\%$ Theoretical Luminosity Precision for the FCC-ee
严格审查Bhabha光度法的理论精度的现状，并概述了FCC-EE精度研究所针对的要求的途径。从LEP实验的背景出发，通过它们目前的更新，直到它们为FCC-ee而改进的前景，详细讨论了相关误差预算的各个组成部分。有人认为，通过适当升级Monte Carlo事件发生器BHLUMI和/或计算小角Bhabha过程中QED效应的其他类似MC程序，可以达到用于FCC-ee光度测量的$0.01\%$的总理论误差。使用BHWIDE Monte Carlo对FCC-ee光度计的角度范围内的$Z$和$s$通道$γ$交换进行的新研究有助于获得上述结果。讨论了BHLUMI升级的可能途径。
2018-12-03 hep-ph
Estimation of LHC and ILC Capabilities for Precision Higgs Boson Coupling Measurements
本文讨论了在Snowmass 2013会议上提出的LHC和ILC的希格斯玻色子耦合灵敏度估计的一些方面。我估计CMS向斯诺马斯演示的测量精度。我提出了新的适合ILC的能力。我提出了一些关节适合未来的LHC和ILC数据，证明了高亮度LHC和ILC计划的协同作用。参与了2013年Snowmass社区夏季研究。
2014-02-02 hep-ph
Higgs trilinear coupling in the standard model effective field theory at the high luminosity LHC and the FCC-ee
本文系统评估了HL-LHC与FCC-ee联合约束希格斯自耦合修正参数κ₃的灵敏度，纳入SMEFT算符、圈修正和重整化群演化，证明结合两者数据可将κ₃精度提升至约15%。
2025-07-21 hep-ph
Precision luminosity measurement at ILC
在这些会议中，提出了一种新的方法来处理亮度测量中的光束诱导效应。基于Bhabha过程碰撞系的相对论运动学，束-束相关的不确定性可以降低到千分之一的水平，而与已知束参数的精度无关。具体的事件选择结合我们介绍的校正方法，导致系统的不确定性，从束流诱导效应是在几个千分之一的水平，在ILC的标称质心能量的80%以上的峰值区域。
2014-03-28 hep-ph physics.acc-ph
IR-Improved Amplitude-Based Resummation in Quantum Field Theory: New Results and New Issues
随着HL-LHC、FCC-ee、FCC-hh、ILC、CLIC、CEPC和CPPC精密物理计划战略的进步，对伴随的理论精度标签进行适当控制的必要性是显而易见的。我们讨论的作用，基于振幅的再确认可能在这方面发挥的例子从大型强子对撞机，拟议中的新的对撞机和量子引力。
2022-03-04 hep-ph
Strategy to measure the Higgs mass, width and invisible decays at ILC
本文件旨在提供半定量的参数，以评估ILC所需的光度，以实现希格斯质量，宽度和不可见衰变的精确测量。结果表明，对于mH=120 GeV，可以节省一个数量级的亮度需要达到一个给定的精度的希格斯质量，相比，可以得到在\sqrt s=350 GeV，通过运行阈值附近。由于阈值附近的反冲质量分辨率与希格斯质量无关，因此也可以获得质量高于170 GeV的希格斯宽度。这种刚好在阈值以上运行的策略也是测量或设置希格斯不可见分支比上限的最佳策略。两个MSSM方案，以说明潜在的利益，一个优化的反冲质量分辨率。影响这种类型的测量的各种实验机制的简化描述：探测器的分辨率为轻子和射流，亮度和beamstrahlung能量依赖，初始和最终辐射的参与轻子。
2007-03-16 hep-ph
Bounds on dipole moments of tau-neutrino from single photon searches in $SU(4)_L\times U(1)_X$ model at CLIC and ILC energies
本文在$SU(4)_L \times U(1)_X$模型的框架下，通过对反应$e^{+}\, e^{-}\rightarrow ν\, \bar ν\,γ$的分析，研究了在线性正负电子对撞机（CLIC或ILC）上高能高亮度τ中微子的偶极矩。在积分亮度为$\cal{L}$ = 500-2000 μ m，$^{-1}$为fb，质心为0.5 - 3.0 TeV的条件下，得到了偶极矩的极限。τ中微子磁矩和电偶极矩的估计极限提高了2-3个数量级，并补充了以前对偶极矩的研究。
2018-03-08 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
FCC Based Lepton-Hadron and Photon-Hadron Colliders: Luminosity and Physics
未来的正负电子对撞机（或专用电子直线加速器）和μ子对撞机（或专用μ子环）的建设与未来圆形对撞机（FCC）相切，将有机会利用最高能量的质子和核束进行轻子-强子和光子-强子碰撞。对FCC的ep、\mup、eA、\muA、\gammap和\gammaA对撞机的亮度值进行了估算。详细讨论了基于FCC和直线对撞机（LC）的多TeV质心能对撞机。FCC质子束的升级版本的参数被确定为优化电子-质子碰撞的亮度，同时考虑束-束效应。使用目前正在开发的碰撞点模拟器进行数值计算。结果表明，采用类似LHeC的FCC工艺参数升级，可以获得L_{ep} \sim 10^{32}\，cm^{-2}s^{-1}。
2017-05-16 hep-ex hep-ph physics.acc-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
Anomalous single production of fourth generation $t'$ quarks at ILC and CLIC
本文详细研究了在未来的$e^+e^-$对撞机上，在占主导地位的标准模型（SM）衰变模中，反常的单个第四代$t'$夸克的产生。我们计算的信号和背景截面的质量范围300-800 GeV。本文还讨论了$t'qγ$和$t'qZ$（$q=u,c$）反常耦合的极限以及在3个$σ$观测极限下可达到的积分亮度值。
2011-05-30 hep-ph
Theoretical uncertainties for electroweak and Higgs-boson precision measurements at FCC-ee
由于在未来圆形对撞机FCC-ee（或其他拟议的$e^+e^-$对撞机，如ILC，CLIC或CEPC）的电弱和希格斯玻色子精密测量的高预期实验精度，理论不确定性可能有，如果不加注意，在标准模型（SM）内解释这些测量的重要影响，从而对新物理的约束。目前的理论不确定性，这将占主导地位的总的不确定性，需要大大减少，通过未来的进步，在计算中的多回路辐射校正，以及改进的实验和理论控制SM输入参数的精度。本文的目的是提供一个估计所需的改进，在FCC-ee的预期高精度的计算精度。对于最相关的电弱和希格斯玻色子精度观测，我们评估相应的定量影响。
2019-12-03 hep-ex hep-ph
Improved bounds on the dipole moments of the tau-neutrino at high-energy $γ^* e^-$ and $γ^* γ^*$ collisions: ILC and CLIC
本文研究了在未来高能高亮度线性正负电子对撞机（如ILC和CLIC）上的$e^+e^- \to e^+γ^* e^- \to e^+τ\barν_τν_e $和$e^+e^- \to e^+γ^* γ^* e^- \to e^+ν_τ\barν_τe^- $过程对τ中微子反常磁矩和电偶极矩的敏感性。对于590 \hspace{1mm} $fb^{-1}$的综合光度和3 \hspace{1mm} $TeV$的质心能量，我们推导了$95 \% \hspace{1mm}C. L.$的偶极矩极限：$γ^* e^-$碰撞模式下的$μ_{ν_τ}\leq 1.44 \times 10^{-6}μ_B$和$d_{ν_τ}\leq 2.78 \times 10^{-17}\hspace{1mm} e\hspace{0.5mm} cm$，以及$μ_{ν_τ}\leq 3.4 \times 10^{-7}μ_B$和$d_{ν_τ}\leq 6.56 \times 10^{-18}\hspace{1mm} e\hspace{0.5mm}cm$与$γ^*γ^*$碰撞模式下的$95 \% \hspace{1mm}C. L.$极限，改进了现有的极限。
2015-05-03 hep-ph
QED challenges at FCC-ee precision measurements
在欧洲核子研究中心考虑建造的具有质量能量范围88- 365 GeV的电子正电子束（FCC-ee）的未来圆形对撞机中，速率和不对称性的预期实验精度将提高5-200倍。这将是由于非常高的光度，因子高达$10^5$高于过去的LEP实验。这就提出了一个非同寻常的挑战，即通过一个可比的因子来提高标准模型预测的精度。特别是微扰计算的平凡QED效应，这必须从实验数据中删除，被认为是一个主要的挑战，几乎所有的量被测量在FCC-ee。本文的任务是总结“国家的艺术”，在这一类的计算离开LEP时代，并检查要做什么，以配合精度的FCC-ee实验-需要什么样的技术进步。上述分析将针对FCC-ee的最重要的观测量进行，如$Z$和$WW$阈值附近的总截面，电荷不对称性，$Z$玻色子的不可见宽度，$τ$轻子衰变的自旋不对称性和光度测量。
2019-11-20 hep-ph
Plasma Lenses: Possible alternative OMD at the ILC
在国际直线对撞机（ILC）的基线设计中，为了满足物理要求，正电子源预计采用基于波荡器的源。最近选择的第一个能量阶段与sqrt（s）=250 GeV需要高光度，并施加了努力，所有的正电子源设计在高能对撞机。在本文中，我们进行了模拟研究，并采用等离子体透镜的新技术来捕获波荡器光子产生的正电子，并创建所需的高亮度正电子束。
2020-03-10 hep-ph physics.acc-ph
Electroweak corrections to $e^+e^-\toγγ$ as a luminosity process at FCC-ee
我们考虑在$e^+ e^-$湮灭中大角度双光子产生作为一个可能的过程，以监测未来的$e^+ e^-$圆形对撞机（FCC-ee）的亮度。我们审查和评估的理论准确性的状态进行了详细的唯象研究次领先的顺序电弱校正和领先的对数QED的贡献，由于多光子辐射。我们还估计了光子和费米子环修正的影响，在下一个到下一个到领先的顺序和强子贡献的真空极化引起的不确定性。可能的观点，以解决目标的理论精度进行了简要讨论。
2019-06-26 hep-ex hep-ph
ILC Reference Design Report Volume 1 - Executive Summary
国际直线对撞机（英语：International Linear Collider，ILC）是一个200-500 GeV的高亮度线性电子-正电子对撞机，基于1.3 GHz超导射频（SCRF）加速腔。ILC的总覆盖面积约为31 km，设计的峰值亮度为2 x 10^34 cm^-2 s ^-1。本报告是四卷参考设计报告的执行摘要（第一卷）。它概述了ILC的物理学，加速器设计和价值评估，探测器概念以及项目实现的下一步。
2007-12-12 hep-ph physics.acc-ph physics.ins-det
QCD and $γ\,γ$ studies at FCC-ee
未来圆形对撞机（FCC）是一个后LHC项目，旨在通过欧洲核子研究中心（CERN）新建的80- 100公里长的隧道探索SM之外的物理。它在第一阶段作为一个非常高光度的电子-正电子对撞机（FCC-ee）运行，将通过SM的高精度测试为间接搜索新现象提供独特的可能性。此外，通过收集质量中心能量$\sqrt{s}$ ~=90- 350 ~GeV范围内的数十个ab $^{-1}$积分亮度，FCC-ee还提供了独特的物理机会，用于精确测量QCD现象和光子-光子碰撞，确切地说，通过数十亿个强子末态以及从$\rm e^+e^-$光束辐射的准真实$γ$的前所未有的大通量。我们简要地总结了FCC-EE的观点，高精度提取的QCD耦合，部分子辐射和碎裂的详细分析，并通过$γγ$碰撞SM和BSM的研究。
2016-10-20 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
500 GeV ILC Operating Scenarios
ILC技术设计报告记录了500 GeV线性对撞机的设计，但没有具体说明对撞机运行的质心能量步骤。ILC参数联合工作组研究了可能的运行方案，包括基于斜升和升级过程的积分亮度实时累积的现实估计，并考虑了物理结果的演变。这些物理学目标包括希格斯精确测量，顶夸克测量和寻找新物理。我们提出了一个“优化”的操作方案和ILC测量精度的预期演变。
2015-10-20 hep-ex hep-ph
FCC-ee overview: new opportunities create new challenges
凭借其高亮度，清洁的实验条件以及涵盖当今已知的四种最重粒子的能量范围，FCC-ee提供了丰富的物理可能性，具有很高的发现潜力。FCC-ee是迈向100 TeV强子对撞机的重要和补充步骤，因此提供了一个独特的强大的组合物理程序。这一愿景是2020年欧洲粒子物理战略的支柱。现在的主要挑战之一是设计实验系统，可以证明，充分利用这些非凡的机会。
2021-12-06 hep-ex 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
Feasibility of a minimum bias analysis of $e^+e^-\to ZH \to q\bar{q}+X$ at a 250 GeV ILC
对希格斯粒子性质的精确测量对于更好地理解电弱对称性破缺是至关重要的。它可以首先在ILC \pcite{Behnke2013}的$\sqrt{s}=250\rm ~GeV$通过希格斯辐射产生过程$e^+e^-\rightarrow ZH$实现。强子衰变模式$Z\rightarrow \bar{q}q$的组成比$65%$多，比$Z\rightarrow μμ$多10倍。因此，仅基于$Z$喷流对信息的分析可能导致高统计数据，并提供最小偏差的希格斯样本。这种分析的可行性的研究在这里示出，基于$e^+e^-$模拟碰撞在$250\rm ~GeV$的质心，为等效的积分光度的$500\rm ~fb^{-1}$和使用快速模拟的ILD检测器。
2014-04-11 hep-ex hep-ph
Precision Electroweak Measurements at FCC-ee
讨论了在未来的正负电子对撞机上进行电弱精密测量的前景。Z极的质量和宽度，以及电弱混合角的值，可以在Z极以非常高的精度测量，这要归功于比LEP大五到六个数量级的瞬时光度。在质量中心能量约160 GeV，对应于WW生产阈值，W质量可以非常精确地确定与高统计截面测量在几个能量点。类似地，可以通过在$\mathrm{t \bar t}$产生阈值（大约350 GeV）处的能量扫描来提供对顶部质量的非常精确的确定。
2014-12-09 hep-ex hep-ph
Higgs measurement at e+e- circular colliders
既然希格斯玻色子玻色子的质量已经知道，能够高精度测量这些粒子性质的圆形正负电子对撞机正受到相当大的关注。设计研究已经启动：（i）在欧洲核子研究中心，利用未来环形对撞机（FCC），其中电子+电子对撞机是潜在的第一步（FCC-ee，以前称为TLEP）;（ii）在中国，利用环形电子正电子对撞机（CEPC）。在至少50 km（CEPC）或80-100 km（FCC）的隧道中，这两个项目都可以提供从Z峰值到HZ阈值（CEPC）甚至到顶部对阈值及以上（FCC-ee）的非常高的光度。在240 GeV左右的ZH生产最佳值下，FCC-ee（CEPC）将能够在5（10）年内提供10（5）ab-1积分亮度，具有4（2）个相互作用点：因此通过希格斯辐射过程和矢量玻色子融合过程产生数百万个希格斯玻色子玻色子。这个样品开启了对希格斯玻色子与费米子和规范玻色子的耦合以及希格斯玻色子宽度进行亚精确绝对测量的可能性。这些精确的测量是潜在的敏感多TeV范围内的新物理与标量部门的相互作用。ZH产生机制还提供了到每密耳水平的不可见的或奇异的分支比，以及更有限的三重希格斯耦合的精度。对于FCC-ee，在顶夸克对产生阈值（sqrt（s）~ 340-350 GeV）下的亮度进一步显著提高了其中一些精度，并且对希格斯玻色子玻色子与顶夸克的耦合很敏感。
2014-11-20 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Quantum information and CP measurement in $H \to τ^+ τ^-$ at future lepton colliders
本文提出利用对数似然方法修正能量测量误差，以在未来轻子对撞机上精确测量 $H \to τ^+ τ^-$ 衰变中 tau 轻子对的量子性质，并实现模型无关的 CP 破坏测试。
2023-05-12 hep-ex hep-ph quant-ph
Timing-based mass measurement of exotic long-lived particles at the FCC-ee
针对FCC-ee的Z极点超高亮度运行场景，提出利用IDEA探测器的时间和衰变顶点测量技术，结合对撞机约束运动学实现外来长寿命粒子的质量测量，通过模拟分析验证了该方法的质量分辨率潜力。
2025-02-12 hep-ex hep-ph
Search for the production of dark matter in the framework of Mono-Z$^{\prime}$ portal at the ILC simulated electron-positron collisions at $\sqrt{s} = 500$ GeV
本研究基于Mono-Z$^{\prime}$模型，通过模拟ILC在500 GeV质心能量下的正负电子对撞，分析双缪子加缺失横能量事件，探讨了轻中性规范玻色子Z$^{\prime}$与暗物质的伴随产生，并在95%置信水平下对Z$^{\prime}$和费米子暗物质的质量设定了上限。
2024-04-23 hep-ex hep-ph
Precision Electroweak measurements at the FCC-ee
由于亮度比LEP高出五个数量级，在FCC-ee -未来的电子-正电子束圆形对撞机上进行的电弱精密测量将比目前的状况提供数量级的改进，并构成对新的弱相互作用粒子存在的广泛搜索，直到非常高的能量尺度。FCC-ee将处理从Z极以下到$\mathrm{t\bar{t}}$阈值及以上的质心能量。在Z极附近的能量，Z玻色子的质量和宽度可以测量到优于100 keV。Z极处的不对称测量允许将弱混合角的确定改进为$δ\sin^2θ\mathrm{_W^{eff}}\simeq 6\times 10^{-6}$的至少30倍。通过测量远离Z峰的两个能量点$\pm 3.2\,\textrm{GeV}$处轻子对的前后不对称性，可以获得Z能量标度下的电磁耦合常数$α_\mathrm{QED}(m_\mathrm{Z}^2)$，其相对精度为$3\times 10^{-5}$。在WW阈值附近的能量处，高统计截面测量可以提供W质量的确定至300 keV。FCC-ee在这些成就中的关键突破性优势，除了大亮度之外，是通过在Z峰和WW阈值处的共振去极化来连续精确地确定束能量的可能性。精确测量Z和W玻色子的强子分支分数，可以大大改善强耦合常数的测定，精确到$δα_\mathrm{s}(m_\mathrm{Z}^2)\simeq 0.0001$。在350 GeV $\mathrm{t\bar{t}}$阈值附近进行能量扫描，可…
2016-01-15 hep-ex hep-ph
