Physics cross sections and event generation of $e^+e^-$ annihilations at the CEPC
用Monte-Carlo方法计算了CEPC（Circular Electron and Positron Collider）上Higgs产生的截面和相应的$e^+e^-$湮灭背景，并详细研究了CEPC上的束流结构效应.在CEPC的标准模型之外的新物理的潜力进行了讨论。
2015-06-08 hep-ex hep-ph
CEPC Technical Design Report -- Reference Detector
该报告介绍CEPC参考探测器的技术设计，涵盖物理目标、性能、成本及未来计划，证明其满足设计目标。
2025-10-06 hep-ex
The CEPC input for the European Strategy for Particle Physics - Physics and Detector
环形正负电子对撞机（CEPC）是未来的大型对撞机设施，可以作为希格斯玻色子，W玻色子和Z玻色子的工厂。本文件简要总结了CEPC的物理潜力和探测器设计概念，这两个概念在2018年11月发布的概念设计报告（CDR）中有详细介绍。我们还概述了未来的方向和挑战。在附录中，我们简要介绍了CEPC的规划和国际组织。CEPC团队的下一步是进行详细的技术设计研究。在这一阶段，有效的国际合作至关重要。此次提交ESPP审议是我们寻求国际合作和支持的努力的一部分。鉴于精确测量希格斯玻色子玻色子的重要性，CEPC正在进行的活动并没有减少我们参与其他未来基于电子-正电子对撞机的希格斯工厂的国际合作的兴趣。
2019-01-10 hep-ex hep-ph
CEPC Conceptual Design Report: Volume 2 - Physics & Detector
环形正负电子对撞机（CEPC）是中国粒子物理学界提出的一个大型国际科学设施，旨在探索希格斯玻色子，并对可能揭示新物理的标准模型的基本物理原理进行关键测试。CEPC将设在中国一个周长约100公里的圆形地下隧道中，旨在作为一个希格斯工厂运行，生产质心能量为240 GeV的电子-正电子碰撞。对撞机也将在91.2 GeV左右运行，作为Z工厂，并在WW生产阈值（约160 GeV）。CEPC将产生近1万亿Z玻色子、1亿W玻色子和超过100万希格斯玻色子玻色子。在Z玻色子衰变中产生的大量底夸克、粲夸克和τ轻子也使CEPC成为有效的B工厂和τ粲工厂。CEPC将有两个相互作用点，两个大型探测器将位于那里。本文件是CEPC概念设计报告（CDR）的第二卷。它介绍了CEPC的物理案例，描述了可能的探测器及其技术选择的概念设计，突出了预期的探测器和物理性能，并讨论了探测器研发和物理研究的未来计划。最终的CEPC探测器将由国际合作提出和建造，但它们很可能由本文件中描述的概念设计中包含的探测器技术组成。最近发布的一个单独的卷，卷I，描述了CEPC加速器综合体的设计，其相关的土木工程和战略替代方案。
2018-11-23 hep-ex hep-ph
The CEPC input for the European Strategy for Particle Physics - Accelerator
在这份手稿中，我们提供了加速器设计的总结和CEPC加速器的关键挑战，这两者都在2018年11月发布的概念设计报告（CDR）中详细阐述。我们还概述了未来的方向和挑战。在附录中，我们简要介绍了CEPC的规划和国际组织。CEPC团队的下一步是进行详细的技术设计研究。在这一阶段，有效的国际合作至关重要。此次提交ESPP审议是我们寻求国际合作和支持的努力的一部分。
2019-01-10 hep-ex physics.acc-ph
CEPC Research Report: Higgs Physics Analysis
2018年11月，CEPC发布了概念设计报告（CDR），其中包括物理潜力调查和对不同探测器概念的分析。从那时起，CEPC对希格斯物理的深入研究取得了进展。同时也考虑了在最高阈值处的运行，并研究了质心能量为360 GeV附近的物理势。$ttH$通道信息使240 GeV的Higgs粒子宽度测量精度提高了2倍。在CEPC的Higgs工厂中，在质心能量为240 GeV的条件下，分析了Higgs到b/c/g和Higgs到$ττ$的不同衰变模式，改进了Higgs的测量。先进的分析技术，如喷注重建和喷注中轻子的识别等，在喷注分析中得到了发展和应用。正在制定新的解释，以改善业绩。
2021-07-21 hep-ex hep-ph
Reconstruction of physics objects at the Circular Electron Positron Collider with Arbor
希格斯粒子被发现后，对希格斯粒子性质和电弱观测量的精确测量成为实验粒子物理学的重要内容。一个强大的Higgs/Z工厂，圆形电子正电子对撞机（CEPC）的建议。提出了面向粒子流的CEPC检测器设计方法，并对粒子流算法Arbor进行了优化。我们总结了Arbor算法在粒子流探测器设计中的物理对象重建性能，并得出结论，这种组合满足CEPC的物理要求。
2018-06-13 hep-ex
Conceptual Design Studies for a CEPC Detector
环形正负电子对撞机（CEPC）的物理势可以通过两个互补设计的探测器来显著增强。提出了一种基于国际直线对撞机硅探测器的探测器方案。提出了几个简化的这种检测器的预期在CEPC的较低的能量。一些成本优化的检测器说明使用全检测器模拟。我们表明，拟议的变化将使达到物理目标的CEPC。
2016-04-07 hep-ex physics.ins-det
Requirement analysis for dE/dx measurement and PID performance at the CEPC baseline detector
圆形正负电子对撞机（CEPC）不仅可以作为希格斯粒子工厂运行，还可以作为Z玻色子工厂运行，为粒子识别（PID）至关重要的风味物理研究提供了绝佳的机会。CEPC的基线探测器可以记录TOF和dE/dx信息，这些信息可以用于区分不同种类的颗粒。我们量化的物理要求和探测器的性能，使用物理基准分析与充分的模拟。我们的结论是，在基准飞行时间性能的$50\,$ ps，dE/dx分辨率应优于3%的入射粒子在桶区的相关能量大于$2\, $ GeV/c。该性能导致$K^{\pm}$鉴定的效率/纯度为97%/96%，$D^0\to π^+K^-$重建的效率/纯度为68.19%/89.05%，以及$ϕ\to K^+K^-$重建的效率/纯度为82.26%/77.70%，为相关CEPC风味物理测量提供了坚实的支持。
2022-11-15 hep-ex physics.ins-det
Fast simulation of the CEPC detector with Delphes
快速模拟工具在粒子物理唯象学研究中，特别是在探索未来实验设施的物理潜力方面受到高度重视。环形正负电子对撞机是一个可以精确测量希格斯玻色子玻色子性质和电弱精密观测量的希格斯和Z工厂。使用Delphes开发了一个专用于CEPC探测器的快速仿真工具包。比较表明，这种快速模拟工具是高度一致的完整的模拟，在一组基准分布。因此，我们推荐这个快速模拟工具包CEPC唯象研究。
2017-12-27 hep-ex hep-ph
ParticleNet and its application on CEPC Jet Flavor Tagging
本研究利用CEPC全模拟比较了ParticleNet与LCFIPlus的味标记性能，发现ParticleNet显著提升精度，其中νν̄H→cc̄测量提高36%，|V_cb|测量提高75%，并识别出顶点探测器内半径为最敏感参数。
2023-11-15 hep-ex
CEPC-on-Gaussino: an application of Gaussino simulation framework for CEPC experiment
针对CEPC现有模拟框架不支持并行计算的问题，本文引入LHCb的Gaussino作为Key4hep下一代框架，开发CEPC-on-Gaussino原型并演示径迹探测器模拟。
2024-09-29 hep-ex physics.ins-det
Higgs to $ττ$ analysis in the future $e^{+}e^{-}$ Higgs factories
环形正负电子对撞机和国际直线对撞机是两个正负电子希格斯工厂。它们被设计为在240和250 GeV的质心能量下工作，并积累5.6和2 $ab^{-1}$的积分亮度。利用CEPC官方样品，分析了Higgs到$ττ$事件的信号强度。CEPC的$H\rightarrow ττ$信号强度的组合精度达到0.8\%。将该分析外推到ILC装置，我们得出结论，ILC可以达到1.1%或1.2%的相对精度，对应于光束偏振的两个基准设置。
2020-05-08 hep-ex hep-ph
Systematic uncertainties in integrated luminosity measurement at CEPC
在未来的$e^+e^-$对撞机上，非常靠前的区域是最具挑战性的区域之一。在CEPC，机器-探测器接口包括，除其他外，专门用于精确测量积分亮度的热量计在每轧机水平或更好。在这里，我们审查这样的精度的可行性，从光度计的机械精度和定位，光束相关的要求和物理背景从双光子过程中产生的系统效应的角度来看。还讨论了光束能量扩展及其不确定性对积分亮度精度的影响，以及后CDR CEPC光束可实现的光束能量扩展精度。
2022-11-23 hep-ex physics.ins-det
Photon Reconstruction Performance at the CEPC baseline detector
环形正负电子对撞机（CEPC）是一个被提议的Higgs/Z工厂。光子重建是其物理计划的关键。我们研究了在CEPC基线探测器上的光子重建，这是一种面向粒子流的探测器。我们在单光子和双光子样本的客观表现。在单光子样本下，我们量化了光子转换率、差分重建效率和能量分辨率以及识别性能。使用双光子样品，我们的分析表明CEPC基线探测器在$H\toγγ$样品上达到了1.7 - 2.2%的希格斯玻色子的相对质量分辨率，并且可以重建能量高达20 - 30 GeV的$π^0$。我们还研究了几何缺陷对光子能量分辨率的影响，并根据重建光子的位置讨论了可能的修正。
2020-02-21 hep-ex physics.ins-det
Precision Higgs Physics at CEPC
由ATLAS和CMS合作发现的质量约为125 GeV的希格斯玻色子标志着高能物理学新时代的开始。希格斯玻色子将是正在进行的大型强子对撞机计划中广泛研究的对象。与此同时，基于轻子对撞机的希格斯工厂被提议作为LHC之外的可能下一步，其主要目标是精确测量希格斯玻色子玻色子的性质，并探索与希格斯玻色子玻色子相关的潜在新物理。环形正负电子对撞机（CEPC）就是这样一个希格斯工厂。CEPC是由中国提出并将在中国主持的$e^+e^-$圆形对撞机。它位于一个周长约100公里的隧道中，将作为希格斯工厂在240 GeV的质心能量下运行。在本文中，我们提出的第一个估计的精确度的希格斯玻色子的属性测量可在CEPC和讨论这些测量的影响。
2019-03-04 hep-ex hep-ph
Performance studies of jet flavor tagging and measurement of $R_b(R_c)$ using ParticleNet at CEPC
该研究在 CEPC 上将 ParticleNet 用于喷注味标记，并结合双标记法测量 $R_b(R_c)$，显著提升了 $c$ 标记性能及 $R_c$ 的测量精度。
2024-01-20 hep-ex
Integrated luminosity measurement at CEPC
在未来的$e^+e^-$对撞机上，非常靠前的区域是最具挑战性的区域之一。在CEPC，机器-探测器接口包括一个专门用于精确测量千分之一级或更好的积分亮度的热量计。本文从光度计的机械精度和定位、束流相关要求和物理背景等方面，讨论了这种精度的可行性，并讨论了由最初为FCC提出的$e^+e^- \to μ^+μ^-$确定CEPC束流有效质心的方法。
2022-01-31 hep-ex physics.ins-det
Measurement of $\mathrm{H} \to μ^+ μ^-$ production in association with a Z boson at the CEPC
环形正负电子对撞机（CEPC）是中国高能物理界提出的未来希格斯工厂。它将在240-250 GeV的质心能量下运行，预计在10年的运行中积累5 ab $^{\rm{-1}}$的积分亮度。在CEPC，希格斯玻色子主要由$ZH$相关过程产生。收集到的大量希格斯事件将使人们能够精确地研究它的性质，包括汤川与大质量粒子的耦合。利用基于{ \sc GEANT 4}的探测器效应模拟，研究了CEPC测量希格斯玻色子衰变为一对μ子的可行性。提供了具有或不具有来自Z玻色子衰变产物的信息的结果，其显示可以实现超过10个标准偏差的信号显著性，并且可以在$10\%$精度内测量H- $\mathrmμ$ - $\mathrmμ$耦合。
2017-12-06 hep-ex hep-ph
Cluster Counting Algorithm for the CEPC Drift Chamber using LSTM and DGCNN
针对 CEPC 漂移室簇计数重建难题，提出融合 LSTM 与 DGCNN 的机器学习算法，在 Monte Carlo 样本上将 K/π 粒子鉴别分离度提升 10%。
2025-05-13 hep-ex physics.ins-det
PFA Oriented ECAL Optimization for the CEPC
电磁量能器（ECAL）的设计和优化是环形电子正电子对撞机（CEPC）项目的关键，该项目是一个拟议中的未来Higgs/Z工厂。根据国际大型探测器（ILD）的参考设计，在Geant 4模拟中实现了一组硅钨采样ECAL几何结构，然后使用Arbor算法对其性能进行了扫描。在单粒子水平上，分析了不同ECAL纵向结构的光子能量响应。在双颗粒样品下，研究了不同ECAL横孔尺寸下的分离性能，并进行了参数化。整体性能的特点是一组物理基准，包括$ννH$事件，希格斯玻色子衰变成一对光子（EM对象）或胶子（射流）和$Z\toτ^+τ^-$事件。基于这些结果，我们提出了一个优化的ECAL几何CEPC项目。
2018-03-05 hep-ex physics.ins-det
Search potential for direct slepton pair production at the CEPC with $\sqrt{s}$ = 360 GeV
University of the Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Institute of Physics, Henan Academy of Sciences（河南省科学院物理研究所）；Department of Basic Courses, Naval University of Engineering（海军工程大学基础部）
本文研究了在CEPC-360GeV能量下，通过蒙特卡洛模拟对slepton对产生进行灵敏度分析，探讨其发现潜力。
2026-01-21 hep-ex hep-ph
CKM determination from $W$ decays with jet flavor tagging at CEPC
College of Physics, Jilin University（吉林大学物理学院）；School of Science, Sun Yat-sen University（中山大学理学院）；Tsinghua University（清华大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
利用CEPC模拟数据，通过半轻子$W$对衰变测量CKM矩阵元$|V_{cb}|$和$|V_{cs}|$，统计精度分别达0.59%和0.01%，提供直接、高精度、模型无关的测量。
2026-06-16 hep-ex
Study of the Beamstrahlung Effects at the CEPC
在大型强子对撞机上发现的125 GeV的希格斯玻色子标志着粒子物理学的突破。这种新粒子的相对轻激发了人们对高亮度圆形电子正电子对撞机（CEPC）作为希格斯工厂的考虑，以在清洁的环境中研究希格斯玻色子。在CEPC中，射束辐射可能是影响探测器的射束诱导背景的最重要来源之一。它将通过随后的电子-正电子对产生和强子过程为CEPC探测器引入额外的背景。因此，应认真评估其影响。本文首先用解析方法估计了辐射背景，然后用蒙特卡罗模拟对辐射背景进行了详细的计算。由于在第一顶点检测器层可以被放置的位置处的射束辐射而导致的检测器占用率被发现远低于0.5%。以非电离能量损失（NIEL）和总电离剂量（TID）为特征的辐射水平估计分别为~ $10^{11} 1 $ MeV $ n_{eq}/cm^2/$ yr和~ 300 kRad/yr。
2015-05-13 hep-ex physics.acc-ph
Lepton identification performance in Jets at a future electron positron Higgs Z factory
确定喷流内部的轻子对于测量希格斯玻色子玻色子和CEPC的味道物理计划至关重要，CEPC是一个提议的希格斯/Z工厂，主环周长为100公里。利用CEPC基线软件，我们分析了喷流内部产生的轻子的识别性能。在质心能量为91.2 GeV的$Z\to bb$过程中，对喷流轻子的识别效率为98%，对能量大于2 GeV的喷流轻子的识别错误率为1%.在具有$τ\to eνν$的$B_{c}\to τν$的CEPC风味程序的基准通道处，电子被识别为具有97%的包含效率乘以纯度，从而为物理势研究提供足够的信号选择。与单轻子相比，这些喷流轻子的识别效率降低了1- 3%，而在相同的工作点上，误识别率增加不到1%。我们分析了这种效应，发现它主要是由量热计中粒子流重构程序的缺陷引起的。簇射重建的性能和轻子识别之间的依赖性被量化。
2021-05-04 hep-ex
Discovery Prospects for a Leptophilic Gauge Boson $Z_\ell$ at CEPC and ILC
Niğde Ömer Halisdemir University（尼格德奥默哈里斯迪米尔大学）
研究在CEPC和ILC上探测电荷轻子型规范玻色子Z_ℓ的发现前景，通过比较两台对撞机的灵敏度，揭示其在测试纯轻子相互作用中的互补性。
2025-12-18 hep-ex hep-ph
Application of Quantum Machine Learning in a Higgs Physics Study at the CEPC
本文首次将 6 量子比特 QSVM-Kernel 用于 CEPC 的 $e^{+}e^{-}\ ightarrow ZH$ 希格斯过程分类，并在模拟器及 IBM、本源量子硬件上验证其接近经典 SVM 与无噪声性能。
2024-03-12 hep-ex quant-ph
Prospects for chargino pair production at CEPC
拟议中的圆形电子正电子对撞机（CEPC），质心能量为$\sqrt{s} = 240$ GeV，将主要作为希格斯工厂。与此同时，它可以提供在低能量下寻找新物理现象的良好机会，这在强子对撞机上可能具有挑战性，但受到一些理论模型的启发，例如，大量残留的暗物质。本文介绍了电荷对生产的敏感性研究，考虑的情况下，作为最轻的超对称粒子的类比诺和类希格斯诺中性伴子，使用完整的Monte Carlo（MC）模拟。假设系统的不确定性在5%的水平，CEPC有能力发现电荷对生产的$\sqrt{s}/2$的运动学限制的两种情况。结果对重建模型和探测器几何形状有轻微的依赖性。这些结果也可以被认为是其他建议的电子-正电子对撞机，如未来圆形对撞机ee（FCC-ee）或国际直线对撞机（ILC）的类似搜索的参考和基准，特别是考虑到设施，探测器，质心能量和目标光度的相似性质。
2021-09-22 hep-ex hep-ph
Study of Electroweak Phase Transition in Exotic Higgs Decays at the CEPC
与Higgs粒子弱耦合的轻新物理可以诱导一级强电弱相变。这项研究的重点是一个场景中，一阶EWPT是由一个轻标量$s$与15-60 GeV之间的质量驱动。研究了Higgs玻色子衰变为一对自旋为零的粒子$h \to ss$的奇异衰变，其中$s$ -玻色子迅速衰变为$b$ -夸克.搜索是在希格斯玻色子与$Z$玻色子结合产生的事件中进行的，产生了两个带电轻子（电子或μ子）和来自$b$ -夸克衰变的多个喷流的签名。该分析正在考虑分析5000 fb $^{-1}$ $e^+ e^-$碰撞数据的情况下，在$\sqrt{s} = 240 $ GeV的圆形电子正电子对撞机（CEPC）。本研究与$4b$最终状态最终测试的CEPC实验中探测光标量的预期灵敏度。灵敏度范围明显大于LHC所能达到的灵敏度。
2022-03-18 hep-ex hep-ph
The effects of $O(α^2)$ initial state QED corrections to $e^+e^- \rightarrow γ^*/Z^*$ at very high luminosity colliders
我们目前的数值计算结果最近完成的$O(α^2)$初始状态修正的过程$e^+e^- \rightarrow γ^*/Z^*$，这是一个中心的过程，在过去和未来的高能量和高亮度对撞机的精确测量的性质的$Z$玻色子，希格斯玻色子和顶夸克。我们观察到的差异，早期的结果\cite{Berends:1987ab}在非对数的贡献在$O(α^2)$。新的结果导致一个4 MeV的位移的$Z$宽度考虑较低的终端$s_0 = 4 m_τ^2$的辐射区域，这是大于目前的精度。我们提出了预测的辐射修正的中心过程$e^+e^- \rightarrow γ^*/Z^*$，$e^+e^- \rightarrow Z H$和$e^+e^- \rightarrow t \overline{t}$计划在未来的对撞机，如ILC，CLIC，Fcc\_ee和CEPC测量的质量和宽度的$Z$玻色子，希格斯玻色子和顶夸克，目前的修正是显着的。
2019-10-13 hep-ex hep-ph
Analysis of $B_c \to τν_τ$ at CEPC
$B_c \to τν_τ$分支比的精确测定为理解标准模型的电弱结构、测量CKM矩阵元$|V_{cb}|$和探索新的物理模型提供了有利的机会。本文讨论了在环形正负电子对撞机上测量$B_c \to τν_τ$与$τ$轻子衰变过程的可能性。我们的结论是，在$Z$极点操作，信道信号可以实现5 $σ$意义与$\sim 10^9$ $Z$衰变，和$B_c \to τν_τ$的信号强度精度可以达到约1%的水平，在名义CEPC $Z$极点统计的一万亿$Z$衰变假设总$B_c \to τν_τ$产量是$3.6 \times 10^6$。我们的理论分析表明，精度可以提供一个强有力的约束的一般有效的哈密顿量的$b \to cτν$过渡。如果将来可以将$B_c$总产率确定为$\mathcal{O}(1\%)$准确度水平，则这些结果也意味着可以将$|V_{cb}|$测量为高达$\mathcal{O}(1\%)$准确度水平。
2020-12-07 hep-ex hep-ph
The $Higgs\to b\bar{b}, c\bar{c}, gg$ measurement at CEPC
精确测量希格斯玻色子的性质是环形正负电子对撞机（CEPC）的核心物理目标之一。根据CEPC概念设计报告（CDR），作为一个希格斯粒子工厂，CEPC预计将以$240\,GeV$的质心能量运行，提供$5.6\,ab^{-1}$的积分亮度，并产生100万个希格斯粒子。结合对$\ell^+\ell^-H$、$ν\barν H$和$q\bar{q}H$通道的测量，我们得出结论：$H\to b\bar{b}/c\bar{c}/gg$的信号强度可以以0.27%/4.03%/1.56%的相对准确度（仅统计不确定度）测量。外推到最近发布的TDR工作参数对应的$20\,ab^{-1}$的积分亮度，$H\to b\bar{b}/c\bar{c}/gg$信号强度的相对精度为0.14%/2.13%/0.82%。我们分析了预期精度对关键检测器性能的依赖性：$q\bar{q}H$通道的颜色单态识别（CSI）和$ν\barν H$和$q\bar{q}H$通道的风味标记。我们观察到，与基线CEPC检测器性能相比，理想的风味标记在$ν\barν H$通道中将$H\to b\bar{b}/c\bar{c}/gg$信号强度准确度提高了2%/63%/13%，在$q\bar{q}H$通道中提高了35%/122%/181%。此外，更好的CSI性能可以显著提高信号强度的预期精度。本文还讨论了相关的系统学问题。
2022-11-15 hep-ex hep-ph
Further Characterization of the JadePix-3 CMOS Pixel Sensor for the CEPC Vertex Detector: in Dependence of Substrate Reverse Bias
JadePix-3 CMOS 像素传感器在衬底反向偏压下表现出改进的电荷收集效率和降低的假击中率，适用于 CEPC 顶点探测器的高精度粒子跟踪。
2025-11-07 hep-ex physics.ins-det
Analysis of $B_s\toϕν\barν$ at CEPC
罕见的$b\to sν\barν$衰变对新物理的贡献很敏感，有助于解决多重$b\to sν\barν$味异常之谜。在这项工作中，我们建议在未来的轻子对撞机上通过$B_s \to ϕν\barν$衰变研究$b\to sν\barν$跃迁。使用晶格模拟的$B_s\toϕ$衰变形状因子，我们首先更新BR（$B_s \to ϕν\barν)_{\mathrm{SM}}=(9.93\pm 0.72)\times 10^{-6}$）和相应的$ϕ$纵向极化分数$F_{L,{\mathrm{SM}}}=0.53\pm 0.04$的SM预测。我们的分析使用了完整的CEPC模拟样本，净统计量为$\mathcal{O}(10^9)$ $Z$衰变。精确的$ϕ$和$B_s$重建用于抑制背景。结果表明，BR（$B_s \to ϕν\barν)$）可在CEPC下测量，统计不确定度为$\mathcal{O}(\%)$，$S/B$比率为$\mathcal{O}(1)$。事件重建的质量措施也来自。结合BR（$B_s \to ϕν\barν)$）和$F_L$的测量，给出了低能时有效理论耦合的约束条件。
2022-07-30 hep-ex hep-ph
Flavor Physics at the CEPC: a General Perspective
本文综述 CEPC 在 Z 极点、Higgs 工厂及顶夸克等运行模式下的味物理潜力，表明其可高精度检验重味、τ 物理及基本对称性并探测 10 TeV 以上新物理。
2025-07-25 hep-ex hep-ph
New Physics Search at the CEPC: a General Perspective
本文概述CEPC作为下一代希格斯工厂，凭借洁净对撞环境和先进探测器技术，在精确测量及搜索暗物质、长寿命粒子等新物理方面的强大发现潜力。
2025-10-10 hep-ex hep-ph
Testing Higgs Coupling Precision and New Physics Scales at Lepton Colliders
CEPC、FCC-ee和ILC等新一代轻子对撞机将对希格斯玻色子的性质进行精确测量。我们首先从CEPC的希格斯观测量中提取希格斯耦合精度，以说明未来轻子对撞机的潜力。根据相关事件率，大多数耦合的精度可以达到百分比水平。然后，我们试图估计新的物理尺度，可以间接探测希格斯和电弱精密观测。希格斯粒子观测量，加上现有的电弱精密观测量，在95% C. L.下可以探测到高达10 TeV的新物理（胶子相关算符$\mathcal O_g$为40 TeV）。包括CEPC的$Z/W$质量测量和$Z$极观测值，进一步将极限推高至35 TeV。虽然$Z$ -pole运行最初是为了机器校准的目的，但它可以与希格斯观测量一样重要，间接探测新的物理尺度。在轻子对撞机上对新物理尺度的间接探测，主要可以覆盖pp级（50- 100 TeV）以下强子对撞机，如SPPC和FCC-hh所要探测的能量范围。
2016-12-08 hep-ex hep-ph
Measurement of the effective weak mixing angle at the CEPC
本文研究在CEPC上测量有效弱混合角，利用大量Z事例实现高精度测量，并首次在高能区（130 GeV）从b夸克末态测得该参数，精度达0.00010，验证其能量跑动效应。
2023-08-30 hep-ex hep-ph
A novel perspective on crystal electromagnetic calorimeter design for the CEPC
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；High Energy Research Center, Henan Academy of Sciences（河南省科学院高能研究中心）；Luoyang Mining Machinery Engineering Design Institute CO.,LTD（洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司）；China Center of Advanced Science and Technology（中国高等科学技术中心）
本文提出了一种新的晶体 ECAL 设计，通过几何重构和模块交错结构，实现高能量分辨率和三维 shower 成像，适用于 PFA 指导的探测器系统。
2026-02-25 hep-ex physics.ins-det
Feasibility study of TPC tracker detector for the circular collider
在大型强子对撞机上发现的SM希格斯玻色子为研究运行在$\sim 240$ GeV质心能量下的圆形电子正电子对撞机（CEPC）作为希格斯工厂的可行性带来了巨大的机会，其设计亮度约为$2\times 10^{34}cm^{-2}s^{-1}$。CEPC提供了一个比LHC更干净的碰撞环境，它非常适合以更高的精度研究希格斯玻色子的性质。CEPC相对于LHC的另一个优点是，希格斯玻色子玻色子可以通过反冲质量方法检测到，只需要重建Z玻色子衰变，而不需要检查希格斯玻色子衰变。在概念设计报告（CDR）中，CEPC的周长为100公里，有两个交互点可用于探索不同的探测器设计场景和技术。CEPC探测器的基线设计是一个ILD类的概念，与一个3.0特斯拉的超导螺线管周围的内部硅探测器，TPC跟踪器探测器和量热系统。时间投影室（TPC）在许多领域得到了广泛的研究和应用，特别是在粒子物理实验中，包括STAR和ALICE。TPC检测器将在圆形机器上以连续模式运行。为了满足未来圆形对撞机的物理目标和满足Higgs/ $Z$运行的要求，需要一个性能优良的TPC。提出并研究了一种新型结构探测器模块的离子控制性能。本研究的目的是持续抑制离子回流（$IBF$）。本文将利用混合气体探测器模块对TPC探测器技术R $\&$ D的可行性和局限性进行一些更新。
2019-04-28 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of PID Performance at CEPC and Optimization with Combined dN/dx and Time-of-Flight Data
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大东京大学研究所）；Institute of Nuclear and Particle Physics, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院核物理与粒子物理研究所）；Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology (SKLPPC)（粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室，上海粒子物理与宇宙学重点实验室）；State Key Laboratory of Dark Matter Physics（暗物质物理国家重点实验室）；Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，强子与宇宙学）；Department of Physics, Nanjing University（南京大学物理系）；Institute of High Energy Physics, CAS（中国科学院高能物理研究所）
本文研究了CEPC上结合TPC的dN/dx数据与OTK和ITK的飞行时间数据的PID策略，提升了低至多GeV范围内的识别效率和纯度。
2026-03-18 hep-ex physics.ins-det
Jet-Origin Identification and Its Application at an Electron-Positron Higgs Factory
本文提出喷注起源识别方法，将喷注分类为5种夸克、5种反夸克和胶子，并在CEPC希格斯工厂中将其应用于稀有和奇异希格斯衰变测量，显著提升了分支比上限的确定精度。
2024-06-07 hep-ex
CEPC Technical Design Report -- Accelerator (v2)
CEPC作为Higgs工厂，通过提升同步辐射功率实现高精度Higgs耦合测量，为未来粒子物理研究提供重要平台。
2024-02-26 hep-ex physics.acc-ph
Search for new physics in $B_s \rightarrow μ^+ μ^-$ and $B \rightarrow K^{(*)} μ^+ μ^-$
$b \to s l^+ l^-$类型的跃迁是变味的中性流过程，新的物理学可以进入与标准模型贡献相竞争的回路图中。在这些衰变中，可以构建对新物理敏感的几个观测值，并且理论上的不确定性在控制之下。特别令人感兴趣的是衰变$B_d \to K^* μ^+ μ^-$中的角不对称性和衰变$B_{s,d} \to μ^+ μ^-$的分支分数的测量。本文介绍了这些观测值的最新测量结果和$B \to K^{(*)} μ^+ μ^-$衰变中同位旋不对称性的测量结果。
2012-08-22 hep-ex
Concept for a Future Super Proton-Proton Collider
在大型强子对撞机发现希格斯玻色子之后，国际高能界正在研究新的大型对撞机，以详细探索希格斯物理学和标准模型之外的新物理学。在中国，提出了两级圆形对撞机项目CEPC-SPPC，第一级CEPC（圆形电子正电子科利尔，即所谓的希格斯工厂）专注于希格斯物理，第二级SPPC（超级质子-质子对撞机）专注于标准模型之外的新物理。本文讨论的是第二阶段。
2015-07-19 hep-ex physics.acc-ph
Prospects for slepton pair production in the future $e^-e^+$ Higgs factories
质心能量为$\sqrt{s}$ = 240 GeV的环形正负电子对撞机（CEPC）有望成为Higgs工厂，同时也为强子对撞机难以实现的低能新物理研究提供了良好的机会，而这一研究受到了暗物质等理论模型的启发。本文介绍了在CEPC的直接Stau / smuon生产的敏感性研究，使用完全蒙特卡罗（MC）模拟。假设系统不确定度为5%，CEPC有可能发现高达116 GeV的左手和右手混合Stau的产生，或者高达113 GeV的纯左手/右手Stau的产生;直接Smuon的发现潜力达到117 GeV。由于本研究中系统不确定性的保守假设以及对重建和探测器几何结构的有限依赖，结果可用作在其他质心能量接近240 GeV的正负电子对撞机中进行类似搜索的参考，例如未来圆形对撞机$e^{+}e^{-}$（FCC-ee）和国际线性对撞机（ILC）。
2022-03-22 hep-ex hep-ph
Physics potential for the measurement of {\large ${σ(HZ)\times BR(H \rightarrow WW^{*})}$} at the 250 GeV ILC
介绍了在国际直线对撞机上测量${σ(HZ)\times BR(H \rightarrow WW^{*})}$衰变相对统计不确定度的可能性。这项研究是在最低的能量阶段，建议分阶段的ILC，250 GeV的阶段。代表所有SM过程的Monte Carlo样本通过国际大型探测器（ILD）模型的全探测器模拟。用积分光度为500 fb的$^{-1}$，用多元分析技术分析了全强子末态。获得的$σ(HZ)\cdot BR(H\rightarrow WW^*) $的相对统计不确定度$Δ(σ\cdot BR)$ / $ (σ\cdot BR)$为4.1 $\%$。
2019-02-21 hep-ex
$K^+\rightarrow π^+ν\barν$ decay and NP searches at NA62
$K\rightarrow πν\barν$是理论上最干净的介子衰变之一，在那里寻找新物理学的间接影响，以补充大型强子对撞机的搜索。CERN SPS的NA 62实验设计用于测量$K^+\rightarrow π^+ν\barν$衰变的分支比，精度为10%。经过调试，2016年收集了第一组物理学数据。预计数据采集将持续到2018年底的LS 2。该分析方法已经用2016年全部统计数据的5%进行了测试。将显示使用该子样本获得的结果。实验的状态将进行审查，并将提出前景，连同提到更广泛的NA 62物理程序。
2018-07-22 hep-ex
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
New physics searches in $B \rightarrow D^{(*)}τν$ decays
本文综述了$B$ -工厂中半τ介子$B$介子衰变的测量现状。我简要地讨论了实验方法，并强调了背景贡献的重要性，特别是在这项研究中，人们对$D^{**}$的了解甚少。也许这也可以解释BaBar测量的$B$在3.2 $σ$的标准模型（SM）衰变的半τ子和半轻子（$e$ / $μ$）模式的比值的差异。我还将讨论新物理学（NP）模型中的一个，它在实验上可能与标准模型（SM）区分开来。
2014-11-18 hep-ex
Recent Results on Flavor Physics from BaBar
我们报告的更新，我们以前的测量CKM元素$|V_{ub}|$使用专用$B \rightarrow π\ell ν$衰变。在粲区，我们用$D_s\rightarrowτ^+ν_τ$衰变测量了$f_{Ds}$，用$D^0$衰变的寿命比$\frac{\langleτ_{Kπ}\rangle}{\langleτ_{hh}\rangle}$测量了混合参数$y_{CP}$，还用$D^0$衰变到$K^+K^-π^+π^-$的T-奇相关寻找CP破坏。最后，在τ扇区中，我们搜索了轻子味违反衰变$τ^\pm \rightarrow e^\pm γ$和$τ^\pm \rightarrow μ^\pm γ$。
2010-06-02 hep-ex
Results and prospects for Charm Physics at LHCb
魅力物理学中的精确测量为潜在的新物理学相互作用的独特领域提供了一个窗口。LHCb是一个很好的设备，以利用巨大的生产截面的魅力介子在$pp$碰撞在$\sqrt{s}=7$ TeV。$D^0 -\bar{D}^0$混合参数的测量和在魅力扇区中寻找CP破坏是LHCb计划的关键物理目标。第一CP违反测量的魅力部门，37 pb $^{-1}$的数据收集在2010年，进行了讨论。对$D^+ \rightarrow K^- K^+ π^+$衰变的研究表明没有CP破坏的迹象。在$D^0\rightarrow K^-K^+$和$\bar{D}^0\rightarrow K^-K^+$的时间相关分析中，本征时间不对称性的度量被评估为$A_Γ=(-5.9 \pm 5.9_{stat} \pm 2.1_{syst})$。测量了$D^0\rightarrow K^-K^+$和$D^0\rightarrow π^- π^+$衰变的时间积分率的CP不对称性之差为$(-0.28 \pm 0.70_{stat} \pm 0.25_{syst})%$。
2011-10-13 hep-ex
Charm: Mixing, CP Violation and Rare Decays at LHCb
本文介绍了LHCb实验中粲物理中的混合、CP破坏和稀有衰变的最新结果。对“错误符号”$D^{0} \rightarrow K^+ π^-$衰变的研究提供了迄今为止对混合参数$x^{\prime 2}$和$y^{\prime}$以及这种衰变模式中的CP破坏的最高精度测量。直接和间接的CP破坏在$D^0$系统中进行了探测，使用$D^0 \rightarrow K^+K^-$和$D^0 \rightarrow π^+π^-$衰变的$10^{-3}$附近的灵敏度，并发现与零一致。对稀有衰变$D^+_{(s)} \rightarrow π^+μ^+μ^-$、$D^+_{(s)} \rightarrow π^-μ^+μ^+$和$D^0 \rightarrow μ^+μ^-$的探测没有发现信号的证据，但对分支分数设定了迄今为止的最佳限制。因此，尽管LHCb在粲物理学方面有许多出色的结果，但没有发现标准模型之外的物理学证据。
2013-12-18 hep-ex
Review of Physics Results from the Tevatron: Higgs Boson Physics
我们审查的技术和结果的搜索希格斯玻色子进行的两个Tevatron合作，CDF和DO。标准模型预测的希格斯玻色子在质量范围为90 GeV的$<m_H<200$ GeV中，在Tevatron的所有主要产生模式中寻找：胶子-胶子融合，$WH$和$ZH$相关产生，矢量玻色子融合和$t\bar{t}H$产生，以及五种主要衰变模式：$H\rightarrow b{\bar{b}}$，$H\rightarrow τ^+τ^-$，$H\rightarrow WW^{(*)}$，$H\rightarrow ZZ^{(*)}$和$H\rightarrowγγ$。在$H\rightarrow b{\bar{b}}$搜索中发现了与标准模型希格斯玻色子一致的过量事件，其质量范围为115 GeV $<m_H<$ 135 GeV。假设希格斯玻色子玻色子的质量为$m_H=125$ GeV，对希格斯玻色子玻色子的性质进行了研究，包括测量不同产生和衰变模式下的截面积与分支比的乘积，希格斯玻色子玻色子与费米子和矢量玻色子耦合的约束，以及自旋和宇称的测试。我们还总结了搜索超对称希格斯玻色子，希格斯玻色子在标准模型的其他扩展的结果。
2015-03-05 hep-ex
