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
$HZ$ associated production with decay in the Alternative Left-Right Model at CEPC and future linear colliders
本研究在替代的左-右模型框架下，尝试了Higgs和Z玻色子的伴随产生和随后的衰变，该框架是由CEPC的超弦启发的$E_6$模型和未来的线性对撞机激发的。我们利用理论约束和最新的实验方法系统地分析了希格斯玻色子的各个衰变通道。由于标量在希格斯扇区的混合，带电的希格斯玻色子玻色子可以在这个过程的唯象分析中发挥重要作用。尽管该模型对该过程的信号强度的预测接近于标准模型的预期，但在高光度下它可以是不同的。
2018-09-17 hep-ex hep-ph
$H \rightarrow e^+ e^- $ at CEPC: ISR effect with MadGraph
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。它的质心能量为240-250 GeV。CEPC在10年的运行中将积累5 ab $^{\rm{-1}}$的积分亮度。利用基于GEANT 4的CEPC全模拟样品，研究了希格斯玻色子在CEPC中衰变为电子对的过程。在95%置信水平下，${\cal B}(H \rightarrow e^+ e^-)$的上限可达0 0 2 4%。信号处理由MadGraph生成，并实施初始状态辐射（ISR），作为调整电子正电子对撞机MadGraph的第一步。
2017-11-28 hep-ex hep-ph
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
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
Search for invisible decay of a Higgs boson produced at the CEPC
暗物质的存在已经在天体物理学中得到证实。然而，在标准模型（SM）中没有DM的候选者。在SM中，希格斯玻色子只能通过$H\rightarrow ZZ^\ast \rightarrow ν\barνν\barν$或DM进行不可见的衰变，因此任何超过BR的不可见希格斯衰变的证据（H $\rightarrow$ inv.）将立即指向一个超出标准模型（BSM）的现象。本文在SM预言的假设下，对三个通道（两个轻子通道和一个强子通道）的BR（H $\rightarrow$ invisible）上限进行了估计。随着SM ZH产率的提高，BR（H $\rightarrow$ inv.）在95%的置信水平下可达0.2 4%。
2020-02-04 hep-ex hep-ph
The Higgs Signatures at the CEPC CDR Baseline
作为希格斯粒子工厂的CEPC（Circular Electron-Positron Collider）计划旨在精确测量希格斯玻色子的性质。一个基线探测器概念，APODIS（一个PFA定向探测器的HIggS工厂），已提出了CEPC CDR（概念设计报告）研究。我们探索在这个基线设置与nunuHiggs事件的希格斯签名。带电粒子、光子和喷流的探测性能分别用Higgs → mumu、gamma和jet终态来量化。重建的希格斯玻色子玻色子质量的准确性是可比的，在不同的衰变模式与喷流的最终状态。我们还分析了希格斯-> WW* 和ZZ* 衰变模式，其中观察到不同衰变级联之间的明显分离。
2018-06-13 hep-ex
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 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
Testing Higgs $CP$ properties at the CEPC with an additional ISR parameter
P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所）
研究利用环形正负电子对撞机CEPC，通过WHIZARD发生器和DELPHES探测器模拟框架获取数据，开发新数据分析方法，结合初始状态辐射效应及角可观测量，提高了对希格斯粒子CP奇混合参数的实验敏感性。
2026-08-28 hep-ex hep-ph
Mixed electroweak-QCD corrections to $e^+e^-\to μ^+μ^- H$ at CEPC with finite-width effect
希格斯玻色子与μ子对$e^+e^-\to μ^+μ^- H$的关联产生是确定希格斯玻色子在以\textsf{CEPC}为例的未来希格斯工厂中的性质的黄金通道之一。CEPC相应截面测量的预计精度约为%。在本工作中，我们研究了该通道的${\mathcal O}(α)$弱修正和${\mathcal O}(αα_s)$混合电弱-QCD修正，适当地考虑了有限$Z^0$宽度的影响。还预测了$μ^+μ^-$不变质谱。结果表明，电弱-QCD混合修正可达到Born阶结果的1.5%，因此，在今后的数据对抗中必须考虑电弱-QCD混合修正。我们还观察到，在包括高阶修正后，采用窄宽度近似的积分截面的简化预测可能会偏离我们的完整结果几个百分点。
2018-11-22 hep-ex hep-ph
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
Testing Bell inequality through $h\toττ$ at CEPC
本研究论证了在CEPC上通过希格斯玻色子衰变产生的τ轻子对检验贝尔不等式的可行性，采用Törnqvist方法和CHSH不等式，结合探测器效应模拟，给出了CEPC对贝尔不等式破缺的测量灵敏度。
2024-07-09 hep-ex hep-ph
Searching for dark photons from dark-scalar decays at CEPC and FCC-ee
Hefei University of Technology（合肥工业大学）；National Tsing Hua University（国立清华大学）；Konkuk University（建国大学）
在CEPC和FCC-ee上通过暗标量衰变探测暗光子，利用两种策略提高灵敏度，探测暗光子动能混合参数。
2025-12-19 hep-ex hep-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
Physics potential for the H$\rightarrow$ZZ$^{*}$ decay at the CEPC
对在环形正负电子对撞机（CEPC）上进行的希格斯玻色子衰变为一对$Z$玻色子过程的产额测量精度进行了评估。包括反冲$Z$玻色子与希格斯粒子的生产（希格斯辐射），总共三个$Z$玻色子涉及这个通道，从最终状态的特点是存在一对轻子，夸克和中微子的信号被选择。两种分析方法进行了比较，并使用基于提升决策树的多变量分析技术，估计$σ_{\mathrm{ZH}}{\cdot}$ BR（$H \rightarrow ZZ^{*}$）的最终精度为7.9%。希格斯玻色子宽度的相对精度，使用这种$H \rightarrow ZZ^{*}$衰变拓扑结构，估计所得到的结果与包容性的\textit{ZH}截面测量的精度相结合。
2021-03-18 hep-ex
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
The expected measurement precision of the branching ratio of the Higgs decaying to the di-photon at the CEPC
本文介绍了在环形正负电子对撞机（CEPC）上，用带有$\sqrt{s} = 240 GeV$的基线探测器测量3个$Z$衰变道$Z \to q\bar{q} / μ^{+} μ^{-} / ν\barν$中的$σ(e^{+}e^{-}\to ZH)\times Br(H \to γγ)$的前景。生成模拟的蒙特卡罗事件，并将其缩放到5.6 $ab^{-1}$的积分光度以模拟数据。还显示了外推至20个$ab^{-1}$的结果。结合3个通道的$Z$玻色子衰变后，该测量的预期统计精度为7.7%。对系统不确定度作了初步估计，总精度为7.9%。通过对$e^{+}e^{-} \to ZH \to q\bar{q}γγ$通道模拟事例的光子能量分辨率进行拖尾处理，研究了CEPC电磁量能器的性能。在目前的ECAL设计中，分辨中的随机项对$H \to γγ$通道的Higgs测量精度起着决定性的作用。研究了分辨率对$σ(ZH)\times Br(ZH \to q\bar{q}γγ)$测量精度的影响以及ECAL常数项和随机项的优化，为进一步的探测器设计提供了依据。
2022-12-09 hep-ex
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
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
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
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
Measurements of decay branching fractions of $H\to b\bar{b}/c\bar{c}/gg$ in associated $(e^{+}e^{-}/μ^{+}μ^{-})H$ production at the CEPC
对希格斯玻色子性质的高精度测量是环形正负电子对撞机（CEPC）的主要目标之一。介绍了CEPC实验中$H\to b\bar{b}/c\bar{c}/gg$衰变分支分数的测量，考虑了分析5000个$\mathrm{fb}^{-1}$ $e^{+}e^{-}$碰撞数据的方案，质心能量为250 GeV.在这项研究中，希格斯玻色子与一对轻子结合产生，主要由$ZH$产生过程介导。在$H\to b\bar{b}$最终状态下，信号横截面的统计不确定性估计为约1%，在$H\to c\bar{c}/gg$最终状态下，信号横截面的统计不确定性估计为约5%-10%。此外，还讨论了系统不确定度的主要来源及其对支化分数测量的影响。这项研究表明，在CEPC的希格斯玻色子衰变的强子末态的精确测量的潜力，并将提供关键信息，以了解汤川耦合之间的希格斯玻色子和夸克，这是预测的起源夸克的质量在标准模型。
2019-11-29 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
Measurements of decay branching fractions of the Higgs boson to hadronic final states at the CEPC
本文在CEPC实验假设场景下，利用与Z玻色子联合产生（Z衰变为μ子对）的希格斯玻色子样本，通过PFN模型分离衰变通道并结合迁移矩阵法，实现了其到强子末态分支比的高精度测量并分析了不确定度。
2025-02-11 hep-ex
Beyond Higgs Couplings: Probing the Higgs with Angular Observables at Future $e^+ e^-$ Colliders
本文研究了未来的圆形$e^+ e^-$对撞机（CEPC和FCC-ee）的$e^+e^-\to Z H\to \ell^+ \ell^-\,b\bar{b}$通道中的角观测量，考虑到实际切割接受度和探测器效应的影响，在质心能量$\sqrt{s} =$为240 GeV、${\rm ab}^{-1}$积分亮度为5（30）的条件下，对CEPC（FCC-ee）的六个角不对称性进行了精度预测。然后，我们确定预计的灵敏度范围内的运营商相关的希格斯-strahlung过程中的尺寸-6希格斯EFT。我们的研究结果表明，角可观测量速率测量时，约束各种张量结构所产生的新物理提供互补的灵敏度。我们进一步发现，角度不对称性提供了一种新的手段，既探测BSM校正的$H Z γ$耦合和约束的“盲点”在间接限制超对称标量顶部的合作伙伴。
2016-03-16 hep-ex hep-ph
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
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
Probing Relatively Heavier Right-Handed Selectron at the CEPC, $\rm\bf {FCC_{ee}}$ and ILC
我们采用低能最小超对称标准模型（MSSM）来研究与$Z$ -极和Higgs-极解相关的参数空间。这样的参数空间不仅可以满足普朗克2018年设定的5 $σ$以内的冷暗物质遗迹密度约束，而且满足其他标准对撞机质量约束和B物理学约束。特别是，我们表明，右手selectron可以轻。因此，我们建议在未来的轻子对撞机上通过单光子通道寻找相对较重的右手选择子：$e^{+}_{R} e^{-}_{R}\rightarrow {\tilde χ_{1}^{0}(bino)}+{\tilde χ_{1}^{0}(bino)}+γ$，其质心能量为$\sqrt{s}=240$ GeV，积分亮度为3000 $\rm{fb^{-1}}$。结果表明，在$Z$极情况下，在3 $σ$和2 $σ$的能量下，右手选择电子在180 GeV和210 GeV的能量范围内被排斥，而在Higgs极情况下，右手选择电子在3 $σ$和2 $σ$的能量范围内被排斥，分别在140 GeV和180 GeV的能量范围内被排斥.
2022-02-22 hep-ex hep-ph
Optimisation of the vertex detector and measurement of Higgs decays to second-generation quarks at the CEPC
National Key Laboratory of Dark Matter Physics, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（暗物质物理全国重点实验室，上海交通大学物理与天文学院）；Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (KLPPAC-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）；Laboratoire Leprince-Ringuet, CNRS, Ecole polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（勒普林斯-雷格实验室，法国国家科学研究中心，巴黎综合理工学院，巴黎理工学院）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学物理科学学院）；National Key Laboratory of Dark Matter Physics, Tsung-Dao Lee Institute and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（暗物质物理全国重点实验室，李政道理论与计算科学中心，上海交通大学物理与天文学院）；China Spallation Neutron Source Science Center（中国散裂中子源科学中心）
本文通过优化顶点探测器的内半径和空间分辨率，提升Higgs衰变至第二代夸克的测量精度。
2026-01-26 hep-ex
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
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
BEPCII and CEPC
本文回顾了 BEPC、BEPCII 及升级版 BEPCII-U 的进展，并介绍了 CEPC 作为希格斯工厂的工程设计报告状态与 2025 年向中国政府提交建设提案的计划。
2025-05-05 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
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
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
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
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
Expected $H\toμ^{+}μ^{-}$ measurement precision with $e^{+}e^{-}\to Z(q\bar{q})H$ production at the CEPC
搜索的标准模型希格斯玻色子的双μ子衰变的Monte Carlo模拟的事件，以模仿相应的数据，在$\sqrt{s}=240$ GeV的$e^{+}e^{-}$碰撞的圆形电子-正电子对撞机探测器收集的积分亮度为5.6 ab $^{-1}$。本文研究了$e^{+}e^{-}\to ZH,\,Z\to q\bar{q},\,H\toμ^{+}μ^{-}$过程，对于质量为125 GeV的Higgs玻色子，在只考虑数据统计不确定性的背景假设下，其期望显著性为6.1 $σ$，对应精度为19%.背景蒙特卡罗统计波动的系统影响估计是可以忽略不计的。研究了测量精度对CEPC探测器μ子动量分辨率的依赖关系。结果表明，μ子动量分辨率必须优于204 MeV才能在标称积分亮度下发现$H\toμμ$过程.如果分辨率比设计参数差100%，则积分亮度需要大于7.2 ab $^{-1}$，以达到5 $σ$显著性。
2022-11-14 hep-ex
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
Testing a 95 GeV Scalar at the CEPC with Machine Learning
Henan University（河南大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
利用机器学习在CEPC上测试95 GeV标量粒子，确定最佳运行条件和发现灵敏度。
2026-03-02 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
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
Future prospects of mass-degenerate Higgs bosons in the $CP$-conserving two-Higgs-doublet model
本文重新讨论了一般双Higgs偶态模型（2 HDM）中两个质量简并的希格斯玻色子玻色子的情形。当$h$和$H$的两个$CP$ -甚至希格斯玻色子玻色子接近质量简并时，我们关注全局图像。一个全球性的适合在LHC测量的125 GeV希格斯粒子的信号强度。基于2 HDM混合角$(α,β)$的最佳拟合结果，对2 HDM参数空间施加理论约束、带电和$CP$ -奇希格斯玻色子直接搜索约束以及电弱精度约束.我们提出的信号预测的$(4b\,, 2b\,2γ)$通道的基准模型在LHC 14 TeV运行。我们还研究了在LHC的直接希格斯玻色子玻色子对生产，和Z-相关的希格斯玻色子玻色子对生产搜索在ILC 500 GeV运行，以及在CEPC 250 GeV运行的间接探针。我们发现，质量简并的希格斯玻色子的情况下，II型2 HDM可以完全探测这些未来的实验搜索。
2018-06-23 hep-ex hep-ph
CEPC Conceptual Design Report: Volume 1 - Accelerator
环形正负电子对撞机（CEPC）是由中国发起并主持的大型国际科学工程。它位于一个周长100公里的地下隧道中。加速器复合体由一个直线加速器（Linac）、一个阻尼环（DR）、助推器、对撞机和几条传输线组成。在隧道中，为未来的pp对撞机SPPC预留了空间。CEPC的质心能量是240 GeV，在这个碰撞能量下，它将成为希格斯工厂。该设计还允许Z工厂在91 GeV下运行，W工厂在160 GeV下运行。CEPC的核心是一个双环对撞机。它有两个相互作用点，位于大型探测器。助推器在对撞机上方的同一个隧道里它是一个同步加速器，注入能量为10 GeV，引出能量等于光束碰撞能量。重复周期为10秒。将使用顶注来保持恒定的光度。10 GeV的直线加速器，助推器的注入器，建在地面，加速电子和正电子。一个1.1 GeV的阻尼环降低了正电子发射率。由永磁体制成的传输线将直线加速器连接到助推器。除了粒子物理学，对撞机可以同时作为一个强大的同步辐射（SR）光源。它将把可用的SR光谱扩展到前所未有的能量和亮度范围。设计中包括两条伽马射线束线。在建设之前，将有一个为期五年的研发期（2018-2022年）。建设预计将于2022年开始，2030年完成。这份报告是国内外数百名科学家和工程师在过去几年中所做工作的总结。当前卷，卷I，在加速器上。一个单独的卷，第二卷，将在物理和探测器。
2018-09-02 hep-ex physics.acc-ph
Hadronic decay branching ratio measurements of the Higgs boson at future colliders using the Holistic Approach
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 (UCAS)（中国科学院大学）
利用整体方法提高希格斯玻色子强子衰变分支比测量精度
2026-03-09 hep-ex
The leptonic future of the Higgs
对电弱对称性破缺的精确研究强烈地推动了质心能量至少为240 GeV的轻子对撞机的建设。除了Higgsstrahlung（$e^+e^- \to hZ$），这样的对撞机还能以惊人的精度测量弱玻色子对的产生（$e^+e^- \to WW$）。弱玻色子聚变产生过程（$e^+e^- \to ν\barν h$）在更高的质心能量下提供了越来越强大的处理能力。高能量也有利于相关的顶-希格斯生产（$e^+e^-\to t\bar th$），这是至关重要的直接限制顶部汤川耦合。差分测量的影响和互补性，在不同的质心能量和几个光束偏振配置，在全球有效场理论框架进行了研究。我们定义了一个“全球决定性参数”（GDP），其特征在于独立于操作基础的选择的约束的全面加强。评估了CEPC、CLIC、FCC-ee和ILC设计的范围。
2017-09-05 hep-ex hep-ph
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
The see-saw portal at future Higgs Factories
我们考虑扩展的标准模型与两个右手单重态费米子的质量在电弱尺度，诱导中微子质量，加上一个通用的新的物理部门在更高的尺度$Λ$。我们重点研究了最低维$d=5$的有效算符，这些算符诱导了单重态费米子新的产生和衰变模式。我们评估了未来的希格斯工厂，如FCC-ee，CLIC-380，ILC和CEPC，对这些运营商的各种质心能量的系数的敏感性。我们表明，未来的轻子对撞机可以测试截止的理论高达$Λ\simeq 500 - 1000\;$ TeV，超过了未来间接测量的希格斯和$Z$玻色子宽度的范围。我们还评论的可能性，以确定潜在的模型风味结构应观察到一个新的物理信号，和高维$d=6$运营商的实验签名的影响。
2021-02-10 hep-ex hep-ph hep-th
The carbon footprint of proposed $\rm e^+e^-$ Higgs factories
在大型强子对撞机结束后，$\rm e^+e^-$希格斯工厂项目中的任何一个项目都可以立即正常运行，即三个线性对撞机（CLIC，运行在$\sqrt{s}=380$ GeV; ILC和$\rm C^3$，运行在$\sqrt{s}=250$ GeV）和两个圆形对撞机（CEPC和FCC-ee，运行在$\sqrt{s}=240$ GeV），其能源消耗将是微不足道的。因此，未来的希格斯玻色子研究可能会对环境产生重大影响。本说明建议将给定物理性能的碳足迹作为设计优化以及最终选择未来设施的顶级指标。使用2021年可用电力的碳排放量评估的每生产一个希格斯玻色子的预计足迹，发现根据所考虑的希格斯工厂项目，其变化系数为100。
2022-09-23 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Probing New Physics Scales from Higgs and Electroweak Observables at $e^+ e^-$ Higgs Factory
超越标准模型（SM）的新物理可以通过6维有效算子与模型无关地表述，其系数（截断值）表征了新物理的尺度。本文研究了在未来的$e^+e^-$ Higgs工厂（如CEPC）中，从电弱精密观测量（EWPO）和Higgs观测量（HO）探索新的物理尺度。为了从所有可用的观测量优化新物理的约束，我们建立了一个方案无关的方法。在此基础上，我们将SM电弱参数和6维算符的系数放在同等的地位上，可以用同一个$χ^2$函数同时拟合。由于与SM的偏差通常很小，因此我们可以将新的物理参数扩展到线性阶，并执行分析$χ^2$拟合以导出新物理尺度的潜在范围。我们发现，Higgs产生率和衰变率的HO能探测到10 TeV的新物理标度（胶子参与算符$\mathcal{O}_g$的HO能探测到44 TeV），而Yukawa型算符的新物理标度能通过精确的Higgs耦合测量探测到（13-25）TeV.进一步包括EWPO可以将极限提高到35 TeV。从这个角度来看，我们证明了在希格斯工厂的早期阶段测量的EWPO可以像希格斯观测一样重要。希格斯工厂的这些新物理尺度的间接探测，主要可以覆盖下一代pp强子对撞机（50- 100 TeV），如SPPC和FCC-hh直接探测的能量范围。
2016-09-18 hep-ex hep-ph
Dimension-6 Operator Analysis of the CLIC Sensitivity to New Physics
我们估计可能的精度测量在建议CLIC $e^+e^-$对撞机的希格斯和$W^+W^-$生产中心的质量能量高达3 TeV，还纳入Higgsstrahlung投影在更高的能量，以前没有被考虑，并使用它们来探索未来的CLIC灵敏度去耦新的物理。我们提出了由此产生的约束的威尔逊系数的尺寸-6运营商在一个独立的方法的基础上的标准模型有效场论（SM EFT）。CLIC的更高的质心能量，与其他项目，如ILC和CEPC相比，使它对我们研究的一些算子的系数更敏感。我们发现，CLIC希格斯测量可能是敏感的新的物理尺度$Λ= \mathcal{O}(10)$ TeV的个人运营商，减少到$\mathcal{O}(1)$ TeV的敏感性，全球拟合边缘化的系数，所有贡献运营商。我们给出了一些例子，相应的前瞻性限制的特定场景的物理超越SM，包括停止夸克和介子/radion。
2017-01-17 hep-ex hep-ph
The Future of High-Energy Collider Physics
未来十年的高能对撞机物理学将由大型强子对撞机主导，其高亮度的化身将把希格斯测量和新粒子的搜索提升到一个新的水平。几个高能e+ e-对撞机正在被提出，包括ILC（最成熟），CLIC（最高能量）和大型圆形对撞机FCC-ee和CEPC（ZH生产，Z极和W+ W-阈值研究的最高亮度），后者与100-TeV pp对撞机选择相同的隧道（FCC-hh和SppC）具有协同作用。希格斯玻色子、标准模型有效场论、暗物质和超对称性将被用来说明这些对撞机的一些能力。大型圆形对撞机似乎是最通用的，能够直接在pp碰撞中探索10 TeV的尺度，并通过e+ e-碰撞中的精确测量间接探索。
2018-10-26 hep-ex hep-ph
A conceptual design of TOF based on MRPC technology for the future electron-positron Higgs factory
针对未来正负电子希格斯工厂，提出基于MRPC技术的TOF系统概念设计，实现优于35 ps的时间分辨率，用于精确粒子鉴别，建设预算约500万美元。
2023-06-20 hep-ex physics.ins-det
