Probing the Origin of Neutrino Masses and Mixings via Doubly Charged Scalars: Complementarity of the Intensity and the Energy Frontiers
我们讨论了如何的强度和能量前沿提供互补的限制中微子质量的极小模型，涉及到一个新的领域超出标准模型在可及的能量，即双电荷标量$S^{++}$和它的反粒子$S^{--}$。特别是，我们专注于高能LHC搜索和低能探针，如轻子味破坏之间的互补性。我们的设置是高能物理和低能物理如何相互交叉施肥的一个最好的例子。
2016-05-20 hep-ex hep-ph
Synergy and complementarity between neutrino physics and low-energy intensity frontiers
大质量中微子和轻子混合提供了轻子部分味道违反的第一个证据，为许多新现象打开了一扇独特的大门。在后者中，人们发现过程违反轻子数，带电轻子味，甚至轻子味的普适性。这些非常罕见的跃迁可以在高强度的设备中进行研究，如果被观察到，就构成了新物理学的一个明显标志。在简要回顾了专门搜索的实验状态之后，我们评论了几个动机良好的中微子质量生成模型对上述几个观测值的前景，还讨论了高强度观测值和中微子数据的相互作用如何揭示潜在的新物理模型。
2017-12-16 hep-ph
Report of the Snowmass 2013 Computing Frontier working group on Lattice Field Theory -- Lattice field theory for the energy and intensity frontiers: Scientific goals and computing needs
这是计算前沿工作组关于格场论的报告，为2013年社区夏季研究（“Snowmass”）的论文集编写。我们提出了未来的计算需求和美国格点规范理论社区的计划，并认为美国（和世界范围内）的晶格QCD努力的持续支持是必不可少的，充分利用在高能物理实验计划的巨大投资。我们首先总结了在过去十年中数值格子QCD模拟的巨大进展，重点是在美国格子QCD合作组织的主持下进行的计算，并描述了一个广泛的格子QCD计算程序，这将与未来的强度和能量前沿实验相关。然后，我们提出了进行这些计算所需的计算硬件和软件资源的细节。
2013-10-23 hep-lat hep-ph
The meV frontier of neutrinoless double beta decay in the JUNO era
INFN Sezione di Roma Tre（罗马第三大学INFN分部）；SISSA/INFN（的里雅斯特国际高等研究学校/意大利国家核物理研究所）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（东京大学 Kavli宇宙粒子与天体物理前沿研究中心（WPI））；Institute of Nuclear Research and Nuclear Energy, Bulgarian Academy of Sciences（保加利亚科学院核研究与核能研究所）
JUNO时代通过更新条件确保马约拉纳质量超过阈值，分析不同相位情景下的中微子性质。
2026-03-06 hep-ph
Search for hidden particles in intensity frontier experiment SHiP
尽管粒子物理学标准模型（SM）取得了不可否认的成功，但仍有一些现象（中微子振荡、宇宙的重子不对称性、暗物质等）。SM无法解释。这些现象表明，SM必须进行修改。很可能在SM之外还有新的粒子。有许多探索新物理的实验，可以分为两种类型：能量前沿和强度前沿。在第一类实验中，人们试图直接产生和探测新的重粒子。在第二类实验中，人们试图直接产生和探测与SM粒子微弱相互作用的新的光粒子。讨论了CERN SPS未来的强度前沿SHiP实验（\textbf{S}对\textbf{Hi} dden \textbf{P}文章的补充）。介绍了其优点和技术特点。
2019-11-20 hep-ex hep-ph
Unveiling new physics with discoveries at Intensity Frontier
针对强度前沿实验可能发现的FIP信号，本文提出系统判定信号背后模型的新框架，以评估实验超越最小耦合灵敏度的科学意义，并发布配套Python包。
2023-12-08 hep-ph
Neutrino Trident Production at the Intensity Frontier
本文用等效光子近似和深度非弹性理论计算了中微子入射到核上产生轻子对的截面。我们发现，混合味轻子对的生产可以有高达35倍的传统μ子对生产过程的生产截面。速率估计SHiP和DUNE强度前沿实验。我们发现，多个三叉戟生产模式，其中一些从未被观察到，代表可观察到的信号在探测器的寿命。我们的估计表明，SHiP合作应该能够在$2\cdot 10^{20}$ POT的情况下观测到大约300个三叉戟事件，而DUNE合作可以在3X 10 ^{22} POT的情况下在其近探测器中预期大约250个三叉戟事件。我们还讨论了中微子三叉戟数据收集在SHiP和DUNE SM和BSM物理的可能应用。
2016-12-16 hep-ph
Probing TeV Left-Right Seesaw at Energy and Intensity Frontiers: a Snowmass White Paper
我们讨论了在TeV尺度的左右跷跷板模型中探索能量和强度边界处中微子质量起源的方法，其中小中微子质量通过I型跷跷板机制产生。我们认为通用的（“香草”）版本的这样的模型，以及一个版本，导致“大”的轻重中微子混合，同时保持中微子质量小，在一个自然的方式。我们指出了这类模型在大型强子对撞机上的具体可观测的意义，以及在寻找轻子味违反过程，如$μ\to eγ$和$μ\to 3e$，也在寻找轻子数违反无中微子双β衰变。
2013-09-24 hep-ex hep-ph
The CP-violating pMSSM at the Intensity Frontier
在这篇Snowmass白皮书中，我们描述了正在进行的和拟议的强度前沿实验对最小超对称标准模型（MSSM）参数空间的影响。我们扩展了一组唯象MSSM（pMSSM）模型，包括非零CP违反阶段，并研究在这些情况下的各种味观测值的灵敏度未来的电偶极矩和罕见的介子衰变实验可以有一个强大的影响，这些模型的可行性是相对独立的详细的超伙伴谱。特别是，我们发现，这些实验有可能探测模型，预计逃脱搜索在高光度LHC。
2013-09-29 hep-ex hep-ph
Di-decay signature of new physics particles at intensity frontier experiments
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；CERN（欧洲核子研究中心）
本研究提出强度前沿实验基于双衰变事件的发现策略，利用弱相互作用粒子成对衰变的位移顶点区分模型，以希格斯样标量为案例，证明SHiP、Belle II和Downstream@LHCb可覆盖宽参数空间。
2026-08-07 hep-ph
Patterns of flavour violation at the dawn of the LHC era
标准模型在风味领域的实验成功表明，新物理学应该具有高度非通用的风味结构。在过去的几年里，已经提出并研究了这种最小味道违反的想法的不同方法。最后，LHC提供了从不同角度检验这些模式的可能性，即通过在高能前沿直接寻找新物理，以及通过在精确测量的强度前沿的间接约束。
2012-10-19 hep-ph
The High-Energy Frontier of the Intensity Frontier: Closing the Dark Photon, Inelastic Dark Matter, and Muon g-2 Windows
我们研究隐藏的部门和长寿命的粒子在过去（CHARM和NuCal），现在（NA62和SeaQuest/DarkQuest），和未来（LongQuest）的实验，是在高能量前沿的强度前沿。我们专注于探索最小矢量门户和变寿命粒子（VLP）。VLP模型大多被设计来解释实验异常，同时避免现有的限制，我们证明质子固定目标实验提供了一个最强大的探针为子GeV到几个GeV质量范围的VLP模型，使用非弹性暗物质（iDM）作为一个例子。我们考虑一个iDM模型与小的质量分裂，产生观察到的暗物质（DM）遗迹丰度，和一个相当大的质量分裂的情况下，也可以解释μ子$g-2$异常。我们设置强有力的限制的基础上的CHARM和NuCal的实验，接近排除iDM作为全丰度热DM候选人在兆电子伏至GeV的质量范围内，为我们考虑的质量安排和小质量分裂。我们还研究了基于NA62和SeaQuest/DarkQuest的未来投影，并更新了最小暗光子参数空间的约束条件。我们发现，NuCal设置唯一现有的限制在$ε\sim 10^{-8} - 10^{-4}$制度达到$\sim$ 800 MeV的暗光子质量由于质子韧致辐射产生的共振增强。最后，我们提出了LongQuest，一个三阶段的SeaQuest实验与短（$\lesssim$ 5米），中（$\sim$ 5米），和长基线（$\gtrsim$ 35米）跟踪站/探测器彻底改造，作为一个…
2019-08-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Photon-photon scattering at the high-intensity frontier
近年来，高强度激光技术的巨大进步和专门的高场实验室的建立为在高强度前沿首次观测量子真空非线性铺平了道路。我们主张一个特别前瞻性的方案，其中三个同步的高强度激光脉冲被带入碰撞，产生信号光子，其频率和传播方向与驱动激光脉冲不同，从而提供各种手段来实现良好的信号与背景分离。基于真空发射的理论概念，我们采用了一种有效的数值算法，使我们能够模拟聚焦高强度激光脉冲的碰撞在前所未有的细节。我们提供了准确的预测，在实验中可访问的信号光子的数量。我们的研究为量子真空非线性的首次验证铺平了道路，该实验是在目前即将上线的许多高强度激光设施之一进行的一个控制良好的实验室实验。
2018-04-10 hep-ph hep-th physics.optics
Enabling Intensity and Energy Frontier Science with a Muon Accelerator Facility in the U.S.: A White Paper Submitted to the 2013 U.S. Community Summer Study of the Division of Particles and Fields of the American Physical Society
基于费米实验室现有和拟建设施的强度和能量前沿科学的μ介子设施的分阶段方法。在每个阶段，探索新物理的设施也提供了一个研发平台，以验证后续阶段所需的技术。设想的计划从nuSTORM开始，nuSTORM是一种敏感的无菌中微子搜索，它还提供精确的中微子截面测量，同时开发使用和冷却μ子的技术。一个基于X项目的阶段性中微子工厂，将光束发送到桑福德地下研究设施（SURF），该设施将容纳LBNE探测器，可以在强度前沿详细探索中微子特性，同时还建立了使用强聚束μ子束的技术。然后，该复合体可以向μ子对撞机发展，从126 GeV开始，测量希格斯共振到亚MeV精度，并继续发展多TeV对撞机，以探索超越能量前沿标准模型的物理学。附录解决了CSS2013前沿能力研究组的轻子对撞机小组提出的具体问题。
2014-01-03 hep-ph physics.acc-ph physics.ins-det
Left-Right Symmetric Models at the High-Intensity Frontier
我们研究了左-右对称模型的约束条件，从搜索的半轻子衰变的$D$，$D_{s}$，$B$介子，介导的重中微子$N$与质量$m_N\sim $ GeV，去他们的质量壳导致共振增强的速率。使用这些过程中，我们检查，作为$m_N$和$M_{W_R}$的功能，最近提出的高强度束流收集实验SHiP，这是预计将产生一个大样本的$D_s$介子的物理范围。我们将这些结果与相应的无中微子双β衰变实验以及LHC顶点位移的同号双轻子搜索结果进行了比较。我们的结论是，SHiP实验在探测GeV质量范围内重中微子的左右对称模型方面具有明显的优势。
2015-07-02 hep-ph
Intensity-Frontier Signals of Warped Extra Dimensions
University of South Dakota（南达科他大学）
该研究探索翘曲额外维度的强度前沿信号，构建含GeV级膜的光子门户模型，提出重KK引力子产生、级联及宏观电磁衰变的特征，讨论低标度翘曲场景的相关约束。
2026-08-24 hep-ph
Dedicated Searches for Millicharged Particles at Intensity-Frontier Facilities: SpinQuest and SHiP
本文研究了在SpinQuest和SHiP设施中利用闪烁体探测器搜索微电荷粒子的方法，发现质子辐射在亚GeV质量范围内主导产生率，并提升了对mCP电荷参数的灵敏度。
2025-12-11 hep-ph
Electron Scattering at the Intensity Frontier with SoLID
本文介绍大接受度谱仪SoLID，旨在利用Jefferson Lab的CEBAF 12 GeV升级，通过核子三维成像、GFFs及超出标准模型物理等研究，挖掘亮度前沿的科学潜力。
2024-08-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
First-Principles Nuclear Modeling for Light Dark Matter Experiments at the Intensity Frontier
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
该研究针对强度前沿轻暗物质实验，采用多体从头算方法结合手征有效场论，计算三种核的轻暗物质信号率，发现准弹性处理可使信号产额最多提升两个数量级。
2026-08-28 hep-ex hep-ph nucl-th
Photon-Photon Scattering at the High-Intensity Frontier: Paraxial Beams
我们的目标是研究强激光束所产生的强宏观电磁场中量子真空非线性的光学特征。真空发射方案非常适合这项任务，因为它自然区分入射激光束（描述为驱动效应的经典电磁场）和发射的信号光子（编码量子真空非线性的签名）。使用海森堡-欧拉有效作用量，我们的方法允许一个可靠的研究QED真空非线性的光子签名的参数制度访问的全光学高强度激光实验。为此，我们采用了一种有效的，灵活的数值算法，它允许在聚焦近轴高强度激光脉冲的碰撞中出现的信号光子的详细研究。由于我们的数值解的高精度，我们预测信号光子的总数，但也有充分的访问信号光子的特性，包括他们的光谱，传播方向和偏振。我们讨论的设置提供了一个很好的背景噪声比，从而提供了一个重要的一步量子真空非线性的实验验证。
2018-12-06 hep-ph physics.optics quant-ph
Enhanced active-sterile neutrino polarizability at the intensity frontier
Colorado State University（科罗拉多州立大学）；Northwestern University（西北大学）
研究活性-惰性中微子极化率算符，通过中微子-原子核散射单光子末态给出新约束，并指出该算符可通过轻媒介子解释MiniBooNE低能过剩。
2026-07-03 hep-ex hep-ph
Discovery Prospects for a Minimal Dark Matter Model at Cosmic and Intensity Frontier Experiments
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
该研究探讨了最小暗物质模型在宇宙和强度前沿实验中的探测前景，指出未来实验在不同场景下对暗光子的探测能力互补，且在某些条件下仍可能发现暗光子。
2026-01-28 hep-ph
Probing some photon portals to new physics at intensity frontier experiments
研究三种亚GeV长寿命粒子在强度前沿实验中的探测前景，发现SHiP实验对位移顶点搜索提供最强约束，FASER2/FPF提供互补覆盖。
2024-08-29 hep-ph
Dark Sector Physics at High-Intensity Experiments
暗物质是暗区的一部分吗？在标准模型（SM）力作用下的暗区中性的可能性为暗物质（DM）的存在提供了一个有吸引力的解释，并且是一个引人注目的新物理学方向，可以探索其本身，与中微子质量，层次问题和宇宙的物质-反物质不对称性等各种基本问题有关。由于暗扇区一般与普通物质弱耦合，并且它们可以自然地具有MeV到GeV的质量并尊重SM的对称性，因此它们只受到高能对撞机数据和精确原子测量的轻微限制。然而，即将到来的和拟议中的强度前沿实验将为暗区物理学提供一个前所未有的窗口，在2018年暗物质新倡议（DMNI）BRN报告中被列为优先研究方向。支持这一方案-以多目的实验中的暗区分析的形式，实现接受DMNI资金的强度前沿实验，扩大DMNI的支持，以探索DM的全部广度和可见的最终状态特征（特别是长寿命粒子）在BRN报告中呼吁，并支持一个强大的暗区理论的努力-将使全面探索低质量的热DM里程碑，并大大增强了强度前沿实验发现暗扇区粒子衰变回SM粒子的潜力。
2022-09-10 astro-ph.CO 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
The Lifetime Frontier: Search for New Physics with Long-Lived Particles
寻找具有长寿命粒子的新物理是高能物理界正在进行的一项蓬勃发展的努力，这需要新的搜索策略，如新的算法，新的探测器等。由于这些原因，也许可以在标准的三个边界（能量、强度和宇宙）之外增加另一个边界，即寿命边界。在这次演讲中，我将描述一个BSM物理模型，其特征签名是新的（镜像）费米子在位移顶点处的衰变，这是属于寿命边界的域。它是一个{ \em non-sterile}右手中微子的模型，其质量与电弱标度$Λ_{EW} \sim 246 \, GeV$成正比。该模型提出了一个解决方案的强CP问题的中微子质量和$θ$角的大小之间的一个令人惊讶的连接，这有助于中子电偶极矩。
2019-05-23 hep-ph
Impact of flavor changing processes on prospects for majoron discovery at intensity-frontier searches
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Institute for Basic Science（基础科学研究所）
研究了重大子在强子厂实验中的产生和衰变，发现电轻子风味违反衰变主导产生并扩展了灵敏度到中间质量窗口。
2026-10-08 hep-ph
Fundamental Physics Explored with High Intensity Laser
在过去的一个世纪里，粒子加速到高能的方法已经成为在实验室中探索物质基本性质的主要方法。看来，基于对撞机的当代加速器的最新研究显示出饱和的迹象（或至少是放缓），增加其能量和其他必要的参数，以扩大这一前沿。我们建议双管齐下的方法，使最近的进展，高强度激光。
2012-09-13 hep-ex hep-ph
Fundamental Symmetry Tests with Nucleons, Nuclei, and Atoms: A Snowmass Report
目前和未来的基本对称性测试与核子，原子核和原子正在探索可能的新物理在TeV规模和超越。因此，这些正在进行的和拟议中的桌面实验以及基于加速器的实验是强度边界的重要组成部分。与此同时，这些测试提供了越来越复杂的长距离强相互作用探针，这些探针决定了核子和原子核的结构。在这份社区报告中，总结了核子，原子核和原子的一些最引人注目的机会，主要是从核和原子物理学社区收到的投入。特别是，本报告包括提交给最近两个强度前沿研讨会的许多贡献。
2013-12-19 hep-ph nucl-ex nucl-th
Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Cosmology and Fundamental Physics from the three-dimensional Large Scale Structure
实验技术的进步使得在不久的将来以高保真度绘制高红移宇宙的三维图成为可能。这将使观测到的体积增加许多倍，同时提供前所未有的对非常大尺度的访问，这些尺度包含有关原始物理学的关键信息。最近发展的理论技术，以及在高红移的非线性的较小尺寸，允许重建的数量级更多的“原始模式”，并应提高我们的理解，通过测量原始的非高斯性和功能的原始功率谱的早期宇宙。除了探测加速膨胀的第一个时期外，这种测量还可以探测暗物质统治时代的暗能量密度，严格限制了广泛的动态暗能量模型。物质功率谱的形状本身就有可能探测到早期暗能量到$z \sim 10^5$的百分之几的分数，探测暗能量一直到宇宙只有几岁的时候。这些测量的精度，再加上CMB的观测，也有希望大大改善我们对相对论性物质的有效数量、中微子质量、空间曲率和引力滑移的限制。线性或准线性大尺度结构的研究与红移调查和CMB目前提供了我们最严格的宇宙学和基础物理的约束。推进红移和体积前沿将以一种易于预测和优化的方式提供有保证的、最先进的重大改进。
2022-09-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Standard Model and low-energy experiments: from lepton-flavour violation to dark photons
本说明是IFAE 2017会议高强度前沿新物理搜索第一次会议的简明理论总结。本文综述了μ子轻子味破坏和$g-2$的最新理论进展。
2017-06-28 hep-ph
