Projections for Two Higgs Doublet Models at the LHC and ILC: A Snowmass White Paper
125 GeV希格斯玻色子的发现及其分支比的测量开启了对电弱对称破缺扇区的探索。已经有许多研究探索这些结果对两个希格斯双重态模型的参数空间的限制。我们扩展这些结果，包括完整的数据集和研究的预期灵敏度，可以得到300和3000反femtobarn的积分亮度。此外，寻找一个沉重的标准模型希格斯玻色子也被认为是。结果表明，这种希格斯玻色子的不可观测性可以大大缩小两个希格斯偶态模型中参数空间的允许范围。最后，在质心能量250，500和1000 GeV的ILC的预测进行了研究。
2013-08-15 hep-ph
Expected Sensitivity to Invisible Higgs Boson Decays at the ILC with the SiD Detector (A Snowmass White Paper)
在粒子物理学的标准模型（SM）中，希格斯玻色子衰变到对撞机探测器不可见的终态$H \rightarrow ZZ^{\star} \rightarrow ν\barν ν\barν$的分支比约为0.10%。在超越SM（BSM）的理论中，这种分支比可以通过衰变到暗物质（DM）等未被发现的粒子来增强。在大型强子对撞机（LHC）上，目前不可见希格斯玻色子衰变分支比的最佳上限是11%，置信水平为95%。我们研究了国际直线对撞机（ILC）上硅探测器（SiD）对不可见希格斯衰变的预期灵敏度。我们的结论是，在$\sqrt{s}=250$ GeV与900 fb $^{-1}$积分亮度分别为$e_{L}^-e_{R}^+$和$e_{R}^-e_{L}^+$在标称光束偏振分数，预期上限为0.16%，95%的置信水平。
2022-03-28 hep-ph
Report of the 2005 Snowmass Top/QCD Working Group
本文讨论了国际直线对撞机（ILC）上的顶夸克物理和QCD的几个问题。在$t\bar{t}$阈值的测量，包括理论和机器的要求，并确定电弱顶夸克耦合的问题，进行审查。本文介绍了在500 GeV $e^+e^-$对撞机上测量$Wtb$耦合和顶夸克汤川耦合的新结果。本文综述了ILC对喷流产生截面、重夸克形状因子和纵向规范玻色子散射的高阶QCD修正的现状。本文介绍了在$γγ$对撞机上测量光子强子结构的新研究。研究了几种新物理模型，包括复合模型、小希格斯理论和CPT破坏对顶夸克性质的影响。
2006-01-27 hep-ex hep-ph
Comments on photon colliders for Snowmass 2013
30多年来，伽马-伽马和伽马-电子光子对撞机一直被认为是e+e线性对撞机项目的自然补充。在最近发现希格斯玻色子之后，物理学界一直在积极考虑各种建造希格斯工厂的方法，光子对撞机（有或没有e+e-）就是其中之一。在本文中，在简要讨论了基于ILC和CLIC的光子对撞机之后，我对最近提出的没有e+e碰撞选项的光子对撞机Higgs工厂进行了评论性的概述。
2013-08-22 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Statement from the American Linear Collider Committee to the P5 subpanel
美国直线对撞机委员会致P5小组的声明总结了$e^+e^-$ Higgs工厂的论证，强调ILC的特殊优势，并敦促P5将其作为全球项目推进。
2023-05-17 hep-ex hep-ph
Top Priorities: Questions for Snowmass '96
1996年DPF/DPB Summer Study on New Directions for High-Energy Physics（Snowmass 96）关于顶夸克的问题。
1997-04-14 hep-ph
Opportunities in Neutrino Theory -- a Snowmass White Paper
中微子质量是物理学超越标准模型的明确证据，关于中微子领域还有更多的东西有待了解。我们强调了中微子理论中一些突出的问题和研究机会。我们表明，这些问题中的大多数是直接连接到非常丰富的实验计划目前正在追求（或至少在认真考虑）在美国和世界各地。最后，我们还评论了美国理论中微子物理界的状况。
2013-09-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Linear Collider Physics Resource Book for Snowmass 2001 - Part 4: Theoretical, Accelerator, and Experimental Options
这本资料书回顾了下一代电子+电子线性对撞机的物理机会，并讨论了实验计划的选择。第4部分讨论了线性对撞机程序的选项，在许多层次上。首先，它提出了一个广泛的审查物理学超越标准模型，指出如何线性对撞机是相关的每一个可能的途径。接下来，它调查加速器和实验计划的选项，包括运行方案的问题，一个或两个相互作用区域的问题，以及正电子极化，光子-光子碰撞和电子-电子碰撞的选项。最后，它回顾了直线对撞机的探测器设计问题，并提出了三种可能的探测器设计。
2001-06-13 hep-ex hep-ph
Measuring the CP properties of the Higgs sector at electron-positron colliders
CP对称性在电-弱尺度上的破坏是电-弱重子生成的基本条件之一。因此，尽可能详细地绘制希格斯扇区的CP性质是非常有意义的。线性电子-正电子希格斯工厂对撞机将提供许多机会来探测希格斯部门的CP性质，这要归功于在广泛的质心能量下获得几个希格斯生产过程。本文报道了基于探测器响应的全模拟和真实重建算法的两项研究：1）ILC-250上的$h \to ττ$研究，其中CP本征态的混合测量精度可达75 mrad;以及2）在1.4TeV CLIC和1 TeV ILC上正在进行的$ZZ$ --聚变过程研究的现状，我们希望在Snowmass研究期间取得具体成果。
2022-03-14 hep-ex hep-ph
Higgs Working Group Report of the Snowmass 2013 Community Planning Study
本报告总结了2013年社区夏季研究（Snowmass）的能量前沿希格斯玻色子工作组的工作。我们确定了一个精确的希格斯粒子物理程序的关键要素，并记录了未来实验设施的物理潜力，如在斯诺马斯研究中所阐明的。我们研究希格斯耦合规范玻色子和费米子对，双希格斯生产的希格斯自耦合，它的量子数和$CP$ -混合希格斯耦合，希格斯质量和总宽度，并直接搜索额外的希格斯玻色子的标准模型的扩展前景。我们的报告包括对紧凑型线性对撞机（CLIC）、伽马-伽马对撞机、国际线性对撞机（ILC）、大型强子对撞机高亮度升级（HL-LHC）、高达100 TeV的超大型强子对撞机（VLHC）、μ子对撞机和三大电子正电子对撞机（TLEP）的详细研究的测量能力预测。
2014-01-08 hep-ex hep-ph
TF07 Snowmass Report: Theory of Collider Phenomena
长期以来，理论研究在解释高能粒子对撞机的数据和激励新的加速器推进能源和精度前沿方面发挥着至关重要的作用。对撞机现象学是理论模型和实验观测之间的重要接口，因为理论研究激发实验分析，而实验结果则使理论思想更加尖锐。这份报告来自Snowmass 2021理论前沿对撞机现象学专题组（TF07），通过揭示选定的令人兴奋的新方向，并在前沿理论进展与当前和未来的实验机会之间建立关键联系，展示了对撞机现象学家的活力，参与和动机。通过对对撞机现象学的投资，高能物理学界可以帮助确保理论进步转化为具体的工具，从而实现和加强当前和未来的实验，反过来，实验结果又可以促进更完整的理论理解，并激发新的问题和探索。
2022-10-19 hep-ex hep-ph
New Ideas in Baryogenesis: A Snowmass White Paper
粒子物理学的标准模型无法解释观测到的宇宙重子不对称性。这一观测结果是超越标准模型的新物理学的明显标志。最近有许多理论发展来解决这个问题。重要的是，许多产生重子不对称性的新物理模型对理论和实验粒子物理的许多领域产生了广泛的影响。本白皮书概述了这些最新的理论发展，重点是实验可测性。
2022-03-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
ILC Cosmology
宇宙学的最新突破提出了需要粒子物理学回答的问题。我回顾了暗物质，重子生成和暗能量的问题，并讨论了粒子对撞机，特别是国际直线对撞机，如何可能推进我们对宇宙的内容和演化的理解。
2005-09-27 astro-ph hep-ex hep-ph
The Potential of the ILC for Discovering New Particles
本文讨论了国际直线对撞机是否有能力发现欧洲核子研究中心大型强子对撞机尚未发现的新粒子的问题。我们总结了ILC提供的各种发现路径，并在三个不同的场景中讨论它们：1。LHC没有发现任何新粒子，2。LHC发现了一些新的低质量态和3. LHC发现新的重粒子我们将表明，在每一种情况下，ILC在发现新现象和推进高能物理学前沿以及我们对宇宙的理解方面发挥着至关重要的作用，其方式与LHC高度互补。对于忙碌的读者，在文件的开头提供了一个两页的执行摘要。
2017-02-17 hep-ex hep-ph
The Role of Positron Polarization for the initial 250 GeV stage of the ILC
国际直线对撞机现在建议采用分段式机器设计，第一级为$\sqrt{s}=250$ GeV，积分亮度目标为2 ab ${}^{-1}$。机器设计的问题之一是正电子极化的重要性。在这份报告中，我们回顾了正电子极化对ILC 250 GeV阶段物理目标的影响，并证明了正电子极化具有明显的优势。
2018-11-13 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Early Universe Cosmology and Tests of Fundamental Physics: Report of the P4.8 Working Subgroup, Snowmass 2001
这是{ \em早期宇宙学和基础物理测试工作组}，2001年斯诺马斯会议P4.8组的报告。在这里，我们总结了在这一领域取得的令人印象深刻的进展，并确定了未来取得更大进展的机会。主题包括暗能量、宇宙加速、暴胀、相变、重子生成和弦/M理论宇宙学。导言部分提供了一个执行摘要，其中有六个关键的开放问题，我们可以期待在这些问题上取得重大进展。
2002-02-21 astro-ph hep-ph hep-th
Supersymmetry at LHC and ILC
综述了在未来的对撞机、大型强子对撞机（LHC）和未来的国际线性正负电子对撞机（ILC）上发现和探索低能超对称性的前景。重点是将用于发现超伙伴和测量其属性的实验技术。特别注意的问题是如何从两台机器的结果可能会相互影响，特别是当它们有重叠的运行时间。
2005-01-12 hep-ph
No Higgs at the LHC ?! A case for the ILC
我讨论的问题是否有可能，大型强子对撞机将发现没有希格斯粒子的信号。有人认为，在这种情况下，单重标量应该存在，可以在天体粒子物理学中发挥重要作用。对现有电弱数据的批判性观点表明，这种可能性可能比最简单的标准模型更受青睐。在这种情况下，人们需要ILC来研究希格斯扇区。
2007-07-03 hep-ph
Implications of the 750 GeV gamma-gamma Resonance as a Case Study for the International Linear Collider
如果2015年LHC数据所提出的750 GeV的伽马-伽马共振被证明是一个真实的效应，那么对国际直线对撞机的物理案例和升级路径有什么影响？无论共振是否被证实，这个问题提供了一个有趣的案例研究，测试ILC物理案例的鲁棒性。在本文中，我们从两个方面来解决这个问题：（1）几乎所有为新的750 GeV粒子提出的模型都需要额外的具有电弱耦合的新粒子。500 GeV ILC物理计划的关键要素-对希格斯玻色子玻色子、顶夸克和4-费米子相互作用的精确测量-将有力地区分这些模型。如果伴随750 GeV共振的新粒子超出了LHC的质量范围，那么这些信息与新的LHC数据结合或单独使用将非常重要。(2)从长远来看，ILC的能量升级到1 TeV已经在ILC TDR中讨论过，这将使γ-γ和e+e-碰撞的实验能够直接从这些独特的初始状态产生和研究750 GeV的粒子。
2016-07-31 hep-ex hep-ph
Report of the Snowmass 2021 Theory Frontier Topical Group on Quantum Information Science
本文综述了量子信息科学在高能物理理论研究中的应用。三个主要主题确定和讨论;量子模拟，量子传感器和正式方面的量子信息和重力之间的联系。在这些主题中，有重要的研究问题和机会，以解决他们在未来几年和几十年。还讨论了发展多样化量子劳动力的努力。这项工作总结了高能物理TF 10的子主题领域量子信息，它是Snowmass 2021规划过程的理论前沿报告的一部分。
2022-09-29 hep-lat hep-ph hep-th
Majorana vs Pseudo-Dirac Neutrinos at the ILC
中微子质量可能起源于可在对撞机上测试的跷跷板模型，具有轻介质和近似的轻子数对称性。这种类型的极小模型包含两个准简并的马约拉纳费米子，形成一个伪狄拉克对。一个重要的问题是，未来的对撞机将在多大程度上对马约拉纳分量之间的分裂敏感，因为这个量标志着轻子数的破缺，并与轻中微子质量有关。我们认为这些中性重轻子在ILC的生产，在那里他们的位移衰变提供了一个黄金信号：一个向前向后的电荷不对称性，这在很大程度上取决于两个马约拉纳组件之间的质量分裂。我们表明，这可以观察到的质量分裂的值远低于当前的界限，从中微子双β衰变和自然环修正。
2019-03-01 hep-ph
Report of the 2021 U.S. Community Study on the Future of Particle Physics (Snowmass 2021) Summary Chapter
Snowmass 2021总结报告综合美国粒子物理界对关键科学问题、所需实验设施与研发的共识，为P5优先级评估提供依据并指导未来十年发展。
2023-12-03 hep-ex hep-lat hep-ph
Probing the Seesaw Mechanism and Leptogenesis with the International Linear Collider
我们研究了国际直线对撞机（ILC）在最小跷跷板模型下探测中微子质量产生和轻中子生成机制的潜力。我们的结果也可以用来作为一个紧凑的线性对撞机（CLIC）的潜力估计。我们发现，同时解释这两个，观察到的轻中微子振荡和重子不对称的宇宙，可以发现在ILC位移顶点搜索的重不育中微子。我们进一步研究的精度，在该风味依赖的活性无菌混合角可以测量。测量这些混合角的比值，以及可能的重中微子质量分裂的比值，可以检验最小I型跷跷板模型是否是轻中微子质量的起源，并且它可以是探索轻中微子生成作为重子生成机制的第一步。我们的研究结果表明，ILC可以作为一个发现机器的新物理学弱耦合部门，可以解决粒子物理学和宇宙学的基本问题。
2018-01-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The International Linear Collider - Physics and Perspectives
随着希格斯玻色子在大型强子对撞机上的发现，标准模型的所有粒子似乎都被实验观察到了，但许多问题仍然没有答案。这一发现加强了对未来高能对撞机的规划，其目的是以更高的精度探测标准模型和电弱对称性破缺的机制，并扩展和补充目前正在LHC进行的新粒子的搜索。这种未来设施最成熟的选择是国际直线对撞机ILC，这是一个质量中心能量为500 GeV的电子-正电子对撞机，有可能升级到TeV区域。ILC将充分探索希格斯部分，包括独立于模型的耦合和宽度测量，直接测量与顶夸克的耦合和希格斯自耦合，实现对顶夸克性质和耦合的精确测量以及其他电弱精确测量，并为补充强子对撞机能力的新物理学提供广泛的发现潜力。本文将概述ILC的物理情况，在运行场景的背景下，涵盖不同的质心能量，并讨论这个全球设施的现状和前景。
2016-07-01 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Snowmass 2021 White Paper: Electron Ion Collider for High Energy Physics
电子离子对撞机（Electron Ion Collider，EIC）是美国能源部计划在纽约长岛布鲁克海文国家实验室建造的一个粒子加速器设施。EIC将提供极化电子束与极化质子束和轻离子束碰撞的能力。EIC将是全球最大和最先进的新加速器设施之一，也是未来几十年美国计划建设的唯一一个新的大型加速器设施。EIC的多功能性，分辨率和强度将为解决粒子物理学中一些关键和基本的开放科学问题提供许多新的机会。本文从高能物理界的角度概述了EIC的科学案例。
2022-10-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
Heavy neutrinos at future linear e$^+$e$^-$ colliders
中微子是自然界中最神秘的粒子之一。它们的质量层次和振荡，以及它们的反粒子性质，正在世界各地的实验中进行深入研究。此外，在标准模型之外的许多物理模型中，宇宙中的重子不对称性或暗物质密度都是通过引入新的中微子来解释的。其中，狄拉克或马约拉纳性质的重中微子被提出来解决高能物理中的未决问题。这种质量超过EW尺度的中微子可以在未来的线性e $^+$ e $^-$对撞机上产生，比如紧凑型直线对撞机（CLIC）或国际直线对撞机（ILC）。研究了在500 GeV和1 TeV的ILC和3 TeV的CLIC条件下观测到重Dirac和Majorana中微子在$qq\ell$末态衰变的可能性。分析是基于Whizard事件生成和快速模拟的检测器响应与Delphes。中微子的质量从200 GeV到3.2 TeV。我们估计了产生截面的极限，用中微子-轻子耦合参数$V_{\ell N}^{2}$（实际上是中微子混合角）解释了它们，并将它们与目前运行在13 TeV的LHC的极限以及未来强子对撞机的预期极限进行了比较。未来轻子对撞机的极限，延伸到$10^{-7} - 10^{-6}$的耦合值，比迄今为止发表的任何其他极限估计都要严格。
2022-06-09 hep-ex hep-ph
Toward High Precision Higgs-Boson Measurements at the International Linear e+e- Collider
本报告回顾了希格斯玻色子在标准模型及其各种扩展中的性质。我们给一个广泛的概述ILC的潜在的质量中心的能量高达1 TeV（包括伽马-伽马选项）的希格斯玻色子属性的测定。这包括希格斯玻色子质量的测量，它与SM费米子和规范玻色子的耦合，以及希格斯玻色子的自旋和CP量子数的确定。更详细地分析了SM的扩展是重SM类希格斯玻色子玻色子，超对称（SUSY）框架中的重希格斯玻色子玻色子和进一步的奇异场景。我们回顾了希格斯玻色子物理领域的最新理论发展。讨论了继LHC之后，ILC对希格斯玻色子物理的贡献，以及LHC/ILC的相互作用和协同作用。分析了希格斯玻色子玻色子物理在几种超对称框架下对宇宙学的影响。详细讨论了加速器和探测器性能对测量精度的影响。我们提出了一个策略，以优化未来的分析。列出了各个专题的未决问题，提出了进一步的研究专题和相应的路线图。
2006-02-23 hep-ph
The International Linear Collider: Report to Snowmass 2021
国际直线对撞机（ILC）现在作为一个新的全球能源前沿加速器实验室在21世纪30年代收集数据。ILC解决了我们目前对粒子物理学的理解的关键问题。它基于成熟的加速器技术。它的实验将挑战粒子物理学的标准模型，并将提供一个新的窗口来超越it.This文件带来了ILC的故事最新，强调其强大的物理动机，其建设的准备，以及它呈现给美国和全球粒子物理学界的机会。
2023-01-16 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
The role of positron polarization for the inital $250$ GeV stage of the International Linear Collider
国际直线对撞机现在建议采用分段式机器设计，第一级的能量为$\sqrt{s}=$ ~250 GeV，积分亮度目标为2 ab $^{-1}$。机器设计的问题之一是正电子极化的重要性。在这份报告中，我们审查的影响，正电子极化的物理目标的$250$ GeV阶段的ILC和证明，正电子极化有明显的优势。
2018-01-09 hep-ex hep-ph
