Probes for CP Violation in B Decays at the FCC: A Theorist's Perspective
Nikhef(尼霍夫国家核与亚原子物理研究所);Vrije Universiteit Amsterdam(阿姆斯特丹自由大学)
本文探讨了在FCC时代,通过非轻子和稀有B衰变探测CP破坏的可能性,为后续实验提供理论指导。
2026-04-19 hep-ex hep-ph
A search for heavy axion-like particles in light-by-light scattering at the FCC-hh
Sivas Cumhuriyet University(锡瓦斯共和国大学);A.A. Logunov Institute for High Energy Physics, NRC “Kurchatov Institute”(阿·阿·洛戈诺夫高能物理研究所,国家研究中心“库尔恰托夫研究所”)
本文研究了在FCC-hh上通过光子-光子散射产生重轴子状粒子的过程,计算了横截面,并给出了排除限和发现限,表明FCC-hh在寻找重轴子状粒子方面有巨大潜力。
2026-05-15 hep-ex hep-ph
FPF@FCC: Neutrino, QCD, and BSM Physics Opportunities with Far-Forward Experiments at a 100 TeV Proton Collider
本文首次定量评估了在FCC-hh 100 TeV质子对撞机中整合远前向实验的物理潜力,发现可大幅提升中微子探测产额并显著增强对核子结构、中微子电荷半径及多种BSM模型的探测灵敏度。
2024-09-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Exclusive heavy quark photoproduction in $pp$, $pPb$ and $PbPb$ collisions at the LHC and FCC energies
本文利用色偶极理论并考虑QCD动力学的非线性修正,对LHC和FCC能量下$pp$、$pPb$和$PbPb$碰撞中的重夸克光生进行了全面的分析.我们估计的快度分布和截面的魅力和底部生产考虑三种唯象模型的偶极质子散射振幅,能够描述的$ep$ HERA数据。我们的结果表明,未来的实验分析这一过程是可行的,这将使我们能够提高我们的理解QCD动力学。
2020-05-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Searching for type I seesaw mechanism in a two Heavy Neutral Leptons scenario at FCC-ee
本文研究在FCC-ee上通过I型跷跷板机制搜索两代重惰性中微子,利用快速模拟和运动学选择提高灵敏度,证明其能探测其他实验无法触及的相空间区域。
2025-04-24 hep-ex hep-ph
Constraints on new physics from decays of polarized $Λ_b^0$ baryons at the FCC-ee
MIT(麻省理工学院);University of Warwick(华威大学)
本文利用FCC-ee上极化Λ_b^0重子衰变的数据,通过玩具角分析提高对Wilson系数C_{9^{(′)}}和C_{10^{(′)}}的了解。
2026-03-04 hep-ex
The Future Circular Collider (FCC) at CERN
随着LHC即将开始升级为高亮度LHC之前的最后一个数据采集期,现在是国际高能物理界定义对撞机粒子物理学未来的时候了。欧洲粒子物理战略强调,电子-正电子希格斯玻色子玻色子工厂是主要优先事项,也是迈向未来高能强子对撞机的第一步。一个阶段性的未来圆形对撞机(FCC),由一个亮度前沿最高能量电子-正电子对撞机(FCC-ee)和一个能量前沿强子对撞机(FCC-hh)组成,有望成为后LHC时代最深远的物理计划。FCC-ee是一种研究Z,W,Higgs和顶级粒子的精密仪器,并对新物理学的迹象提供了前所未有的灵敏度。FCC-ee的大部分基础设施可以在随后的强子对撞机FCC-hh中重复使用。FCC-hh提供100 TeV质心能量的质子-质子碰撞,并可以直接产生质量高达数十TeV的新粒子。该对撞机还将测量希格斯粒子的自耦合,并探索电弱对称性破缺的动力学。热暗物质候选者将被发现或最终排除FCC-hh。重离子碰撞和ep碰撞(FCC-eh)进一步有助于整个FCC计划的广度。集成的FCC基础设施将在21世纪末为粒子物理界提供服务。本报告总结了这样一个计划的可行性,可能的实施和概念设计的FCC-ee和FCC-hh,以及物理潜力。
2022-05-25 hep-ex
Exploring $Z/γ$-mediated heavy FCNCs at the FCC-ee
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);Shanghai Institute for Advanced Studies(上海高等研究院);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本研究在SMEFT框架下,利用OOT分析FCC-ee不同能量阶段Z/γ介导的重味FCNC过程,推导SMEFT算子约束,揭示偶极贡献干涉模式,明确其探索味违反现象的潜力与互补性。
2026-08-28 hep-ex hep-ph
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
Searches for Long-Lived Particles at the Future FCC-ee
未来圆形对撞机(FCC-ee)的电子-正电子级是希格斯粒子、顶层粒子、电弱粒子和味物理的前沿工厂。它被设计在欧洲核子研究中心建造的100公里长的圆形隧道中运行,并将作为$\geq$ 100 TeV质子-质子碰撞的第一步。除了一个必不可少的和独特的希格斯程序,它提供了强大的机会,发现物理学的直接或间接证据超越标准模型。在高光度的$Z$实验中,直接在FCC-ee上寻找长寿命粒子可能特别有效,因为在该实验中,预计会产生具有两个相互作用点的组态的$5\times 10^{12}$ $Z$玻色子。在非常干净的实验条件下,希格斯玻色子、$W$玻色子和顶夸克的高统计数据可以为其他碰撞能量提供额外的机会。本文重点研究了在FCC-ee产生长寿命特征的三个物理事例:重中性轻子(HNL)、类轴子(ALP)和希格斯玻色子玻色子的奇异衰变。这些搜索激励了实验条件和分析技术的开箱即用优化,这可能会导致其他物理搜索的改进。
2022-09-28 hep-ex hep-ph hep-th
Tagging ultra-boosted jets at FCC-hh using machine learning techniques
Indian Institute of Science(印度科学研究所);Indian Institute of Technology, Kanpur(坎普尔印度理工学院)
针对FCC-hh极高横动量下超增强喷注识别的实验挑战,采用XGBoost和CNN方法区分信号喷注与QCD背景,验证了其在未来FCC-hh新物理寻找中的应用潜力。
2025-11-15 hep-ex hep-ph
The IDEA detector concept for FCC-ee
University of Zürich(苏黎世大学)
IDEA探测器概念为FCC-ee设计,结合多种先进探测器组件,旨在满足高能物理实验需求,通过研发和测试结果展示其性能。
2025-10-30 hep-ex physics.ins-det
Detector Requirements, Design, and Technologies for the FCC-ee Higgs, electroweak, and top factory
本文概述了 FCC-ee 对撞机对探测器的高精度要求,涵盖动量、能量、粒子鉴别及顶点探测等关键性能,并介绍了当前设计进展。
2025-05-10 hep-ex physics.ins-det
Exploring the sensitivity of hadron colliders to non-universality in heavy neutral currents
我们目前的灵敏度预测,发现一个重共振衰变到电子和μ子对,并在HL-LHC和FCC-HH探测这种衰变的带电轻子的非普适性。该分析考虑了双电子和双μ子终态的重建效率和双轻子质量分辨率的预期差异。我们展示了如何在HL-LHC分析自然铺平了道路的FCC-HH机,从而强调其重要性。
2022-10-04 hep-ex hep-ph
Top-quark pair production sensitivity to heavy new physics at the FCC-ee
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);Dipartimento di Fisica e Astronomia Galileo Galilei, Università di Padova(帕多瓦大学伽利略·伽利雷物理与天文学系);Center for Cosmology, Particle Physics and Phenomenology (CP3), University of Louvain (UCLouvain)(鲁汶宇宙学、粒子物理与现象学中心(CP3)/鲁汶大学);Departamento de Física and ICTEA, Universidad de Oviedo(奥维耶多大学物理系及ICTEA);European Organisation for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究组织(CERN))
本文研究 FCC-ee 上顶夸克对产生对重新物理的灵敏度,利用基于矩阵元的判别量和完整六体运动学信息,在单算符拟合中可将新物理能标约束至 30 TeV,并与 HL-LHC 结合提升灵敏度。
2026-09-16 hep-ex hep-ph
Top-quark and Higgs boson perspectives at heavy-ion colliders
综述了在大型强子对撞机和未来圆形对撞机(FCC)上测量核碰撞中顶夸克和希格斯玻色子玻色子的前景。在LHC($\sqrt{s_{NN}}$ = 5.5,8.8 TeV)和FCC($\sqrt{s_{NN}}$ = 39,63 TeV)的PbPb和pPb碰撞中,采用(N)NLO精度的微扰QCD计算,包括核部分子分布函数,确定了它们的截面和标准分析切割后的可见产额。在它们“最干净”的衰变通道$\rm t\bar{t}\to b\bar{b} 2 \ell 2ν$和$\rm H\to γγ, 4\ell$中,LHC(FCC)预计会发生大约10个$^3$($10^5$)顶夸克和10个(10 $^3$)希格斯玻色子事件,以获得它们的总标称积分亮度。虽然$\rm t \bar{t}$的观测结果在两台对撞机上都很清楚,但希格斯粒子产生的证据,在FCC上完全可能,需要在LHC上再整合$\times$ 30个光度。
2017-01-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Heavy neutrino searches from MeV to TeV
标准模型(SM)以极高的精度描述粒子物理学。然而,它不能解释中微子质量的产生,我们不了解中微子质量的性质。狄拉克和马约拉纳质量项都可以介入,导致SM中微子的重伙伴的存在,可能更大,几乎是无菌的。在适当的参数选择下,重中微子也可以提供暗物质候选者,并产生宇宙中观察到的重子不对称性。重中微子可以在束流收集器中寻找,如建议的SHiP实验,如果它们的质量是几个GeV的数量级,或者在高能轻子对撞机中寻找,如未来$e^+e^-$圆形对撞机,FCC-ee,目前正在欧洲核子研究中心研究,用于更高的质量。这一贡献提出了一个审查的灵敏度在SHiP和FCC-ee的重中微子搜索。
2016-11-22 hep-ex hep-ph
Exclusive dilepton production via timelike Compton scattering in heavy ion collisions
本文应用$k_T$ -因子分解方法计算了$eA$、$pA$和$AA$碰撞中类时康普顿散射(TCS)的双轻子产生.考虑到重离子和轻离子的核效应进行了研究。给出了轻子对的产生截面,它是由轻子对的不变质量和快度分布表示的。分析是在大型强子-电子对撞机(LHeC),其高能升级(HE-LHeC)和未来的圆形对撞机(FCC)在轻子-强子模式的电子-离子碰撞。此外,超周边重离子碰撞在未来运行的大型强子对撞机(LHC)和FCC(强子-强子模式)也被认为是。
2021-02-23 hep-ex hep-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
Heavy quarks and tau leptons: New physics opportunities
在这个演讲中,我将讨论重夸克在τ轻子的新物理搜索中的作用。我专注于新的物理效应相关的标量部门自然增强最重的费米子由于费米子质量的大层次。我将在此范围内讨论两个主题:轻子味违反$τ- \ell$($\ell=e,μ$)部门和违反轻子普适性的τ介子$B$衰变。
2014-10-29 hep-ex hep-ph
High-precision QCD physics at FCC-ee
未来圆形对撞机(FCC)是一个后LHC项目,旨在直接和间接地在欧洲核子研究中心的一个新的100公里隧道中寻找SM之外的物理。此外,FCC-ee提供了独特的可能性,用于高精度研究$e^{+}e^{-}$碰撞所提供的清洁环境中的强相互作用,这要归功于其从Z极到顶部对阈值的宽跨度的质心能量,以及其巨大的积分亮度,分别从Z和W玻色子衰变产生$10^{12}$和$10^8$喷流,以及希格斯玻色子衰变产生的$10^5$纯胶子喷流。在这篇文章中,我们将总结FCC-ee对我们的强作用力知识的影响的研究,包括:(i)具有千分之一不确定性的QCD耦合提取,(ii)部分子辐射和部分子到强子的碎裂函数,(iii)喷注性质(轻夸克胶子鉴别,$e^{+}e^{-}$事件形状和多喷注速率,喷注子结构等),(iv)重夸克喷流(死锥效应、粲底分离、胶子$\rightarrow c\bar{c}$、$b\bar{b}$分裂等);(v)非微扰QCD现象(色重联、重子和奇异产生、玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克末态关联等)。
2022-08-25 hep-ex hep-ph
Heavy Axion Opportunities at the DUNE Near Detector
虽然QCD轴子通常被认为是轻的($\lesssim$ eV),最近的工作已经打开了一个可行的和有趣的重轴子的参数空间,解决了强CP和轴子质量问题。这些动机良好的重轴子,以及一般的类轴子粒子,要求在对撞机和束流收集器环境中的GeV质量领域的探索。即将到来的主要中微子实验,深地下中微子实验(DUNE),同时也是一个强大的束流收集实验,由其多用途近探测器(ND)复合体实现。在这项研究中,我们表明,与详细的分析,沙丘ND有一个独特的灵敏度,重轴子之间的质量$20$ MeV和$2$ GeV,补充其他未来的实验。
2021-05-20 hep-ex hep-ph
Heavy Neutral Leptons without Prejudice
该研究以模型无关方式解耦混合角与汤川耦合,系统评估HL-LHC、FASER及FCC-ee对惰性重中微子瞬发、位移和长寿命衰变的探测灵敏度,揭示精确希格斯测量与位移搜索的关键作用。
2025-04-11 hep-ex hep-ph
Long-lived Left-Right signals at the FCC-ee
Sorbonne Université & CNRS(索邦大学与法国国家科学研究中心);Jožef Stefan Institute(约瑟夫斯蒂芬研究所);Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学物理学院);Dipartimento di Scienze Fisiche e Chimiche, Università dell’Aquila(阿奎拉大学物理化学科学系);INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso(意大利国家核物理研究所格兰萨索国家实验室)
研究FCC-ee对撞机在左右对称模型中长寿命信号的产生机制和探测能力
2026-02-09 hep-ex hep-ph
Design, performance and future prospects of vertex detectors at the FCC-ee
本文介绍了FCC-ee顶点探测器基于MAPS的设计现状、DD4hep全模拟性能预测,并提出弯曲晶圆级MAPS超轻方案以大幅降低物质量、提升重味衰变顶点重建能力。
2025-06-03 hep-ex physics.ins-det
Exploring requirements and detector solutions for FCC-ee
圆形对撞机的优点是可以将碰撞传递到多个相互作用点,从而可以研究和优化不同的探测器设计--对于FCC-ee,最多可达四个。一方面,探测器必须满足侵入性相互作用区域布局所施加的约束。另一方面,重味标记、粒子识别、跟踪和粒子流重建以及轻子、喷流、丢失能量和角分辨率的性能需要与FCC-ee提供的物理程序和精确的统计精度相匹配。(2021-2025年),基准物理过程将用于通过适当的模拟确定,必须满足的探测器性能或设计要求,以确保测量的系统不确定度与其统计精确度还将研究数据本身的使用,以实现探测器稳定性和对准方面的挑战性目标,特别是Z峰处和附近的方案。此外,在Z或希格斯玻色子玻色子的衰变中发现非常弱耦合的新粒子的可能性,可以激发专门的探测器设计,这将提高重建这种过程的不寻常特征的效率。这些研究对于进一步优化概念设计报告、CLD和IDEA中描述的两个概念,以及开发可能实际上更好地适应FCC-ee物理计划或其部分的新概念,都是至关重要的投入。
2021-07-09 hep-ex hep-ph
Lepton number violation by heavy Majorana neutrino in $B$ decays
在具有跷跷板机制的模型中,除了普通的活动中微子外,还预测了重Majorana中微子。我们研究了由GeV质量的重中微子$N$引起的$B$衰变中的轻子数破坏。特别地,我们考虑了衰变道$B^+ \to μ^+ \, N \to μ^+ μ^+ π^-$,并通过Belle II的未来搜索实验和未来圆形对撞机(FCC-ee)的$e^+ e^-$碰撞实验导出了混合角$Θ_μ$的灵敏度极限。
2016-11-10 hep-ex hep-ph
Current and future constraints on heavy New Physics from $τ$ weak dipole moments
Jožef Stefan Institute(约瑟夫·斯特凡研究所);Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学物理学院)
研究τ轻子弱磁偶极矩和弱电偶极矩作为标准模型精确检验和重型新物理探针,给出单圈阶标准模型预言,结合多观测量导出当前约束,并评估未来对撞机灵敏度。
2026-09-16 hep-ex hep-ph
New Physics Through Flavor Tagging at FCC-ee
University of Basel(巴塞尔大学)
本文利用机器学习味标记技术,在FCC-ee上测量$R_b$、$R_c$、$R_s$等观测量,精度提升两个数量级,并预测对SMEFT四费米子相互作用的灵敏度,显著改进现有界限,同时探索$B$介子异常并设计味破坏搜索策略。
2026-09-22 hep-ex hep-ph
Heavy ions at the Future Circular Collider
未来圆形对撞机研究旨在评估一个新的对撞机的物理潜力和技术可行性,该对撞机的质心能量在强子-强子碰撞模式下比LHC标称能量大七倍。用重离子操作这种机器是加速器设计研究中正在考虑的一种选择。例如,它将提供每次核子-核子碰撞的能量分别为sqrt{s_NN} = 39和63 TeV的Pb-Pb和p-Pb碰撞,Pb-Pb的积分亮度高于30 nb^-1/月。这是FCC重离子物理研究工作组的一份报告。本文首先介绍了FCC重离子物理研究的新进展,包括夸克-胶子等离子体物理、胶子饱和物理、光子诱导碰撞物理以及与高能物理其它领域的联系。
2016-10-12 hep-ex hep-ph nucl-ex
Mixings, Lifetimes, Spectroscopy and Production of Heavy Flavor at the Tevatron
费米实验室Tevatron提供了独特的机会来测量在Uppermont(4S)共振下无法获得的较重的B强子。在这个总结中,我们描述了一些最近的重口味的结果,从DO和CDF合作,并讨论了未来的测量前景。
2003-12-09 hep-ex
Light long-lived particles at the FCC-hh with the proposal for a dedicated forward detector FOREHUNT and a transverse detector DELIGHT
本文提出FCC-hh前向探测器FOREHUNT以探测B介子衰变产生的轻长寿命粒子,通过信号接受度计算和与MATHUSLA、CODEX-b、DELIGHT等横向探测器的灵敏度对比,证明其在LLP质量≲4.4 GeV且固有衰变长度<10 m时具有最优探测能力。
2024-09-05 hep-ex hep-ph
New Physics in $b \to s μμ$: FCC-hh or a Muon Collider?
罕见的变味中性电流跃迁$b \to s μ^+ μ^-$探测到比LHC直接可获得的能量更高的能量尺度。因此,在这种转变中存在新的物理学,正如现在的LHCb异常所表明的那样,将对未来高能对撞机的动机和规划产生重大影响。目前争论的两个最突出的选择是100 TeV的质子-质子对撞机(FCC-hh)和多TeV的μ子对撞机(MuC)。在这项工作中,我们比较发现的前景,在这些对撞机上的基准新的物理模型间接检测到的$b \to s μ^+ μ^-$衰变,但超出了高$p_T$搜索在HL-LHC。我们考虑了一组全面的方案:半轻子接触相互作用,$Z^\prime$从规范的$U(1)_{B_3 - L_μ}$和$U(1)_{L_μ- L_τ}$,标量leptoquark $S_3$,和矢量leptoquark $U_1$。我们发现,一个3 TeV的MuC的灵敏度达到一个可媲美的FCC-hh。然而,对于足够重的介质,在3 TeV MuC的新物理效应只能通过最高能量仓的偏差间接观察到,而FCC-hh具有更大的发现共振的潜力。最后,为了完全覆盖$bsμμ$异常所建议的参数空间,在所建议的未来对撞机中,只有10 TeV(或更高)的MuC才能满足挑战。
2022-10-24 hep-ex hep-ph
Exclusive $Z^0$ production in $ep$ and $eA$ collisions at high energies
在这项工作中,$k_{\perp}$ -因式分解的形式主义被应用到计算排他性的$Z^0$玻色子光生在$ep$和$eA$碰撞。该研究还扩展到$pp$和$AA$过程。考虑到重离子和轻离子的核效应进行了研究。分析模型的未积分胶子分布考虑到相应的理论不确定性进行量化。分析是在大型强子-电子对撞机(LHeC),其高能升级(HE-LHeC)和未来的圆形对撞机(FCC)在轻子-强子模式的电子-离子碰撞。此外,超周边重离子碰撞在未来运行的大型强子对撞机(LHC)和FCC(强子-强子模式)也被认为是。
2022-06-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Higgs self-coupling measurements at the FCC-hh
本文研究 FCC-hh 在 30 ab⁻¹ 数据下利用双希格斯末态测量自耦合,联合给出 κ_λ 3.2–5.7% 的预期精度。
2023-12-06 hep-ex hep-ph
Revisiting QCD corrections to the forward-backward charge asymmetry of heavy quarks in electron-positron collisions at the Z pole: really a problem?
本文较详细地评述了在Z极$\mathrm{e^+e^-\rightarrow Q\overline{Q}(g)}$过程中对重夸克前后电荷不对称性测量的QCD修正。我们表明,这些修正的大小可以减少一个数量级,通过使用简单的切割射流共线。这样的减少预计将导致系统的不确定性在$Δ\mathrm{A_{FB}^{0,Q}} \approx 10^{-4}$水平,开辟了道路,以高精度电弱测量与重口味在未来的高亮度$\mathrm{e^+e^-}$对撞机像FCC-ee。
2020-12-23 hep-ex hep-ph
Challenges and opportunities for heavy scalar searches in the $t\bar t$ channel at the LHC
由于标准模型$t\bar t$背景的大干扰效应的特殊行为,通过$gg\rightarrow S\rightarrow t\bar t$过程的重标量和赝标量共振搜索是具有挑战性的。这种效应从信号和背景振幅之间的附加相对相位产生非平凡的线形。我们提供了微分截面的解析表达式来理解重标量信号线形状中的干扰效应。我们将我们的研究扩展到CP破坏的情况,并进一步考虑了底夸克在产生和衰变过程中的作用。我们还评估了额外的粒子对胶子融合产生过程的贡献,如停止和矢量夸克,这可能导致信号线形状的行为发生显着变化。考虑到大的干扰效应,我们在LHC进行线形搜索,并讨论了系统的不确定性和拖尾效应的重要性。我们提出了两个大型强子对撞机的性能方案,探测在各种模型中的$gg\rightarrow S \rightarrow t\bar t$通道预计的灵敏度。
2016-12-29 hep-ex hep-ph
A special Higgs challenge: Measuring the mass and production cross section with ultimate precision at FCC-ee
FCC-ee提供了强大的机会来确定希格斯玻色子参数,利用超过$10^6$ ${\rm e^+e^- \to ZH}$事件和几乎$10^5$ ${\rm WW \to H}$事件在质心能量约240和365 GeV。本文重点介绍了ZH产生截面和希格斯玻色子质量的重要测量。总ZH截面的测量是绝对确定HZZ耦合的重要输入-一个“标准烛光”,可以用于所有其他测量,包括在强子对撞机上进行的测量-在每密耳水平上。在两个不同的质心能量下测量的截面的组合进一步提供了三线性希格斯自耦合的第一个证据,如果截面测量足够精确,可能是它的第一个观察结果。希格斯玻色子质量的测定精度明显优于希格斯玻色子宽度(标准模型中为4.1 MeV),这是通过直接产生$\sqrt{s} = 125$ GeV的${\rm e^+e^- \to H}$来约束或测量电子汤川耦合的先决条件。在ZH截面和Higgs玻色子质量上分别接近0.1%和$\mathcal{O}(1)$ MeV的统计极限,对加速器操作提出了很高的要求(ZH阈值扫描,质心能量测量),探测器设计(轻子动量分辨率、强子末态重构性能)、理论计算和分析技术(利用现代工具进行效率和纯度优化、约束运动学配合、控制系统不确定性)。这些挑战在本文中依次进行了研究。
2021-12-06 hep-ex hep-ph
Hunt for rare processes and long-lived particles at FCC-ee
在这篇文章中,我们讨论的可能性和相关的挑战,超越标准模型搜索在FCC-ee,如罕见的重味粒子和长寿命粒子的衰变。标准模型包含了几种抑制机制,它们导致给定的一组过程很少发生,从而导致罕见的衰变。对这些衰变的兴趣在于,标准模型之外的物理学不需要受到相同的抑制机制的影响,因此可以自然地在这些衰变中表现出来。他们的兴趣是加强了最近的几个测量报告的$b$味罕见的衰变,显示偏差相对于标准模型的预测。我们将展示FCC-ee项目如何具有解决这些科学问题的独特能力,并将考虑相关的探测器设计挑战。讨论的另一组过程是产生寿命相对较长的新粒子的过程,这些粒子在衰变之前在探测器内行进了相当长的距离。包含长寿命粒子的模型可以回答标准模型的许多悬而未决的问题,例如暗物质的性质或中微子质量等;同时为主流搜索提供有趣的实验补充。长寿命的粒子通常会显示出独特的实验特征,例如位移的轨道和顶点,消失的轨道,或带电的喷流。因此,它们受到非常低的背景水平的影响,但作为交换,它们通常需要专用的重建算法和触发器。
2021-06-29 hep-ex hep-ph
Narrow Spectra in Heavy Quark Systems
本文探讨了在重夸克系统中观测极窄宽度新强子的机会,重点关注重轻介子的最低P态与双重重子。
2025-04-28 hep-ex hep-ph
Opportunities for new physics searches with heavy ions at colliders
本文概述了在高能重离子对撞中寻找超出标准模型新物理的机会,重点总结了大型强子对撞机上类轴子、反常τ电磁矩、磁单极子和暗光子等搜索的预期灵敏度,并涉及QCD物质CP破坏及超高能宇宙线关联研究。
2023-04-14 hep-ex hep-ph nucl-ex
Physics case for low-$\sqrt{s}$ QCD studies at FCC-ee
Max-Planck Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所);CERN(欧洲核子研究中心)
利用低$\sqrt{s}$碰撞数据研究QCD,通过ISR/FSR辐射事件获取高精度测量,探索轻重夸克喷注、碎片函数及非微扰动力学,补充FCC-ee高能运行数据。
2025-12-05 hep-ex hep-ph hep-th
Heavy resonances at energy-frontier hadron colliders
本文探讨了质子-质子未来圆形对撞机(FCC-hh)和高能大型强子对撞机(HE-LHC)在寻找由$s$ -通道产生并衰变为两个高能轻子、喷流(非tops)、tops或W/Z玻色子的新粒子方面的物理范围。我们讨论了预期的发现潜力和排除限制的基准模型预测新的大质量粒子,导致在不变的质谱共振结构。我们还提出了一个详细的研究HE-LHC的潜力,以区分不同的模型,$Z'$,可以发现的高亮度LHC(HL-LHC)结束。
2019-03-02 hep-ex hep-ph
Unwinding the rare $Ω$ sector: Fragmentation of fully charmed baryons from HL-LHC to FCC
本文提出OMG3Q1.0碎裂函数描述全粲稀有Ω重子,结合DGLAP演化与NLL/NLO$^+$重求和,预测HL-LHC和FCC上的产生分布,以深化QCD理解。
2025-10-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
New opportunities for rare charm from $Z\to c\bar{c}$ decays
Brookhaven National Laboratory(布鲁海文国家实验室);CERN(欧洲核子研究中心);CNRS/IN2P3, LPC(法国国家科学研究中心/欧洲核子研究粒子物理研究所,粒子物理实验室)
利用FCC-ee的IDEA探测器,研究稀奇charm衰变在探测新物理中的潜力,通过零测试可观测量和极化不对称性测量,探索轻子味结构和新物理参数空间。
2026-01-16 hep-ex hep-ph
Fully charmed tetraquarks from LHC to FCC: Natural stability from fragmentation
本研究通过碎裂机制推导TQ4Q1.0碎裂函数,预测LHC至FCC能量下全粲四夸克态产生,揭示其自然稳定性。
2024-12-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Search for heavy Majorana neutrinos in the $τ$ final state at proton-electron colliders
本文提出在未来质子-电子对撞机利用轻子数破坏过程 $p e^- \to τ^+ jjj$ 寻找重马约拉纳中微子,通过多变量分析排除背景并重建质量,预测了其在 10-3000 GeV 质量范围内的发现灵敏度,发现其优于 EWPD 和 DELPHI 的现有约束。
2023-10-25 hep-ex hep-ph
Current Topics in Heavy Quarkonium Physics
本文在有效场论的框架下,综述了重夸克偶素物理的一些最新进展、未解决的问题和未来的机遇
2011-06-06 hep-ex hep-lat hep-ph
Probe the Mixing Parameter $|V_{τN}|^2$ for Heavy Neutrinos
针对重中微子与tau轻子混合参数 $|V_{τN}|^2$ 难以探测的问题,本文基于稀有Z玻色子衰变和电弱精度数据推导了当前约束,并利用机器学习多变量分析模拟了未来质子对撞机中同号muon末态信号,给出了质量在10-1000 GeV范围内的未来探测限制。
2023-10-25 hep-ex hep-ph
Heavy neutrinos in particle physics and cosmology
中微子是粒子物理学的标准模型中唯一一种迄今为止只观察到左手手性的粒子。如果右手中微子存在,它们不仅可以解释观测到的中微子振荡,而且还可以解释宇宙学中的一些现象,包括宇宙的重子不对称性,暗物质和暗辐射。在这种情况下,一个关键的参数是它们的马约拉纳质量,原则上可以位于eV标度和GUT标度之间的任何地方。对实验和宇宙学的影响很大程度上取决于质量尺度的选择。本文综述了不同质量的右手中微子现象学的最新进展,重点讨论了质量至少为keV的情况。我们强调在不久的将来的实验中,如LHC,BELLE II,SHiP,FCC-ee或CEPC,通过低尺度leptogenesis发现重中微子的可能性是宇宙重子不对称性的原因。
2015-10-27 hep-ex hep-ph
High-energy heavy-ions physics: from RHIC to LHC
本文介绍了相对论重离子对撞机(RHIC)运行五年来高能核-核碰撞的部分实验结果。重点放在测量,提供高密度QCD物质的基本属性的直接信息。介绍了大型强子对撞机可以获得的新实验机会,特别是那些可能有助于澄清RHIC当前一些悬而未决的问题的机会。
2006-10-06 hep-ex nucl-ex
Counting b-jets at the FCC-ee as a probe of top-quark flavor physics
Technion–Institute of Technology(以色列理工学院);University of California, Riverside(加州大学河滨分校)
研究利用 FCC-ee 对多 TeV 新物理的敏感性,通过单顶夸克产生过程及末态 b 喷注计数来探测新物理。核心方法是利用“b 宇称”,主要贡献是能探测到 NP 尺度达 $\sim 10$ TeV,比当前限制提高一个数量级。
2026-07-14 hep-ex hep-ph
Probing New Physics with heavy hadron decays
越来越多的风味异常要求调查新的过程中,类似于观察到的紧张局势可能会出现。对标准模型以外的物理学敏感的观测值需要被识别出来。本文讨论了极化美重子在${\cal O}(1/m_b^3)$和$α_s$中首阶重夸克展开的包容性半轻子衰变。我们以一种与模型无关的方式来解释新物理学的相互作用,扩展了标准模型$b \to U \ell {\bar ν}_ \ell$的低能哈密顿量(包括$U=u,\,c$和$\ell=e,\,μ,\,τ$),并包含了一整套D=6的左手中微子半轻子算符。我们确定了一组有前途的观测量,其研究可以包括在未来的设施,如FCC-e的物理方案。
2021-11-19 hep-ex hep-lat hep-ph
Opportunities for spin physics at EIC
本文简要介绍了在高能、高亮度、极化电子-离子对撞机(EIC)上的自旋物理学机会。它涵盖了电弱极化结构函数,夸克和胶子PDF,TMD,GPD和GTMD的测量。利用许多可能的最终状态允许探测各种自旋效应。开重夸克和束缚重夸克的产生可以用来探测胶子TMD,也可以用来探测色八重态NRQCD长距离矩阵元。也可以使用自旋相关的碎裂函数,但它们本身也很有趣。特别是对于小$x$和高$Q^2$自旋结构的研究,EIC将是必不可少的。
2019-07-22 hep-ex hep-ph