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
Theory of Neutrino Physics -- Snowmass TF11 (aka NF08) Topical Group Report
这是2021年Snowmass的专题组中微子物理学理论（TF 11/NF 08）的报告。本报告总结了过去十年理论中微子物理领域的进展，该领域的现状，以及未来十年的展望。
2022-09-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Snowmass Neutrino Frontier: Neutrino Interaction Cross Sections (NF06) Topical Group Report
深入了解中微子在各种能量范围内的截面对整个中微子物理计划的成功执行至关重要。为了提取中微子的性质，长基线实验需要精确测定中微子在探测器内的截面。由于能谱中所需的中微子截面很少被直接测量，我们强调需要理论输入和间接测量，如电子散射，这将补充直接测量。在这份报告中，我们简要地总结了我们的知识的中微子截面的现状，并阐明实验的需求，正在进行的和计划的，在能源范围从CEvNS和超新星中微子能量的沙丘和大气中微子能量。
2022-10-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Theory Techniques for Precision Physics -- Snowmass 2021 TF06 Topical Group Report
大量的实验数据表明，在标准模型（SM）和超越SM（BSM）的现象之间存在一定的尺度分离。新的现象可以表现为对SM预测的微小修正，或者表现为SM预测消失或非常小的过程中的信号。这使得精确计算的SM期望至关重要，以最大限度地提高当前和即将到来的实验的灵敏度BSM物理。本专题小组报告重点介绍了一些过去和即将到来的理论发展，这些理论发展对于最大限度地提高实验项目的灵敏度，以最短距离了解自然至关重要。
2022-12-20 hep-ph
Report of the Topical Group on Cosmic Probes of Dark Matter for Snowmass 2021
宇宙学和天体物理学观测目前为暗物质提供了唯一可靠的、肯定的证据。宇宙暗物质探测器通过对宇宙的观测来确定暗物质的基本性质，已经成为揭示暗物质本质的一种有前途的手段。这份报告总结了宇宙探测器的现状和未来潜力，以告知我们在未来十年对暗物质基本性质的理解。
2022-12-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Snowmass Computational Frontier: Topical Group Report on Quantum Computing
量子计算将在21 $^{st}$世纪早期的高能物理（HEP）科学计划中发挥关键作用，无论是作为我们在计算前沿的能力的重大扩展，还是与量子传感和量子网络的综合。这份报告概述了量子信息科学（QIS）和HEP是如何紧密交织在一起的，从强有力的合作中受益匪浅的努力。量子计算机并不代表HEP的弯路，相反，它们将成为我们发现工具包的一个组成部分。从模拟量子场论，到充分利用最敏感的传感器套件进行新粒子搜索，甚至是数据分析，如果局限于我们目前的计算模式，这些问题都将遇到限制瓶颈。为了更深入地了解这些机会，需要轻松访问量子计算机。反过来，HEP在量子领域知识，超导技术，低温和快速微电子学以及大规模项目管理方面为国家量子生态系统带来了关键的专业知识。量子技术在整个经济中的作用预计将在未来十年内迅速增长，因此在围绕QIS的努力中确立HEP的作用非常重要。在HEP科学计划中充分实现量子技术的承诺需要强有力的支持。重要的是要投资于更广泛的量子计算生态系统提供的共同设计机会，并利用HEP的优势，以设计适合HEP科学的量子计算机。
2022-09-14 hep-ex hep-ph hep-th
Summary of Topical Group on Hadron Spectroscopy (RF07) Rare Processes and Precision Frontier of Snowmass 2021
强子光谱学是高能物理学在其最初几十年的驱动力，在过去的20年里，由于发现了许多新的、潜在的“奇异态”（四夸克、五夸克、混合介子、胶球），以及观察到许多新的“传统”强子，强子光谱学经历了一次复兴。这些新发现暴露了我们对强子态的理解不足，而不仅仅是最简单夸克构型的几个低激发态。即便如此，还没有一种单一的理论解释（如强子分子、阈值效应、双夸克化合物或其他理论解释）能够成功地解释所有新的多夸克粒子，而从反应振幅数据中提取杂化粒子和胶球的信号还有大量工作要做。本文从实验和理论两个角度总结了该领域的现状。在实验方面，这份报告总结了LHCb和其他LHC实验，Belle II，BESIII和GH-X的当前，计划和拟议的活动，以及批准的电子离子对撞机，拟议的超级Tau Charm工厂和其他未来的实验。理论部分提供了一个简单的概述，迄今为止研究的多种唯象方法，在严格的研究进展的反应振幅，并在晶格QCD模拟的进展。
2022-08-09 hep-ex hep-ph
Linear Collider Physics Resource Book for Snowmass 2001 - Part 2: Higgs and Supersymmetry Studies
这本资料书回顾了下一代e+e-线性对撞机的物理机会，并讨论了实验计划的选择。第2部分回顾了可以在线性对撞机上进行的关于希格斯玻色子和超对称粒子的可能实验。
2001-06-13 hep-ex hep-ph
Report of the Topical Group on Wave Dark Matter for Snowmass 2021
构成宇宙中暗物质的粒子很可能质量低于1 eV，并且在许多重要情况下表现出波动行为。在这些候选者中，轴子特别有动机，但其他可能性，如轴子样粒子，光标量和光矢量，应该通过实验和理论进行认真研究。发现这些暗物质粒子中的任何一种都将是革命性的。波的性质打开了特殊的机会，以获得精确的信息粒子的性质和天体物理信息的暗物质后不久，第一次检测。为了实现这些目标，需要继续大力支持下一代轴子实验，以探索本十年内重要的轴子参数空间，并在未来20年内实现明确的轴子搜索计划的愿景。这需要通过对广泛的小型实验的强大和灵活的支持来补充，这些实验对各种各样的波动状暗物质候选物敏感。这些都有自己的发现潜力，但也可以成为未来更大规模搜索的测试平台。强大的技术支持不仅可以最佳地实现当前和不久的将来的实验，而且量子测量和控制等新技术也可以提供下一个进化跳跃，从而实现更广泛和更深入的灵敏度。最后，理论的努力，从基本模型的建设，调查现象学的限制，新的实验技术的概念是目前的快速发展的基石，在寻找波状暗物质，并应加强有一个坚实的基础，为未来。
2022-09-16 hep-ex hep-ph
Snowmass 2021 White Paper: Higgs Coupling Sensitivities and Model-Independent Bounds on the Scale of New Physics
在这篇Snowmass白皮书中，我们描述了幺正性边界如何将未来对撞机上希格斯耦合的灵敏度转换为新物理学尺度的灵敏度。这给出了提高这些灵敏度的独立于模型的结果，并说明了它们对约束新物理学的影响。借鉴过去成功应用幺正性作为未来对撞机的指南（例如希格斯质量约束和在LHC发现它），我们希望这些数据将有助于规划下一代对撞机。
2022-04-01 hep-ex hep-ph
Report of the Snowmass 2021 Topical Group on Lattice Gauge Theory
格点规范理论仍然是模拟强相互作用量子场论的强有力的理论和计算方法，其应用几乎渗透到高能物理现代研究的所有学科。无论是为了实现精确的夸克和轻子物理学，揭示核子和原子核中新物理学的信号，阐明强子结构和光谱，作为超越标准模型的数值实验室，还是发明和改进最先进的计算范式，格点规范理论计划处于一个重要的位置，可以影响发展的进程，并提高高密度实验计划的发现潜力，未来十年的能源物理学这一预测是基于多年来使用格点规范理论出现的大量成功结果：理论框架和算法套装的持续改进;即将过渡到高性能计算的exascale时代;以及美国和世界各地熟练的，专注的和有组织的格点规范理论家社区。最近，在美国十年粒子物理规划演习（Snowmass 2021）中研究了这一努力在推动高能物理研究前沿方面的前景，并在本专题报告中总结了结论。
2022-09-22 hep-lat hep-ph hep-th
Exotic Higgs Decay h to 2a at the International Linear Collider: a Snowmass White Paper
像国际直线对撞机（ILC）这样的希格斯工厂可以在寻找希格斯玻色子玻色子的奇异衰变中发挥重要作用。作为一个例子，我们研究了次最小超对称标准模型（NMSSM）中衰变拓扑$h\to a_1 a_1 \to τ\bar ττ\bar τ$的ILC灵敏度。在这里，$h$可以是类似标准模型的，也可以是非标准的，而$a_{1}$是最轻的CP奇希格斯玻色子。我们还将结果与LHC对该通道的预期进行了比较。
2013-08-30 hep-ex hep-ph
Heavy Higgs Scalars at Future Hadron Colliders (A Snowmass Whitepaper)
我们调查的前景，发现或排除额外的希格斯标量在14 TeV和33 TeV的LHC的理论与两个希格斯双峰的背景下。我们主要研究强子对撞机上产生率最大的模式，即重CP偶标量H和重CP奇赝标量A的胶子聚变产生。我们考虑衰变道H到ZZ到4l的灵敏度，以及A到Zh，其中Z到ll，h到bb或h到τ的灵敏度。
2013-10-01 hep-ex hep-ph
Prospects on the search for invisible Higgs decays in the ZH channel at the LHC and HL-LHC: A Snowmass White Paper
我们展示了在大型强子对撞机（LHC）和高亮度LHC（HL-LHC）上寻找希格斯玻色子的不可见衰变的前景。这种搜索是在与Z玻色子结合产生的希格斯玻色子玻色子上进行的。我们预计，在95%置信水平下，在sqrt（s）=14 TeV时，可以排除17-22%（6-14%）的分支比和300 fb ^{-1}（3000 fb^{-1}）的数据。该范围表示对系统不确定性控制的不同假设。解释与希格斯门暗物质模型也被认为是。
2014-12-16 hep-ex hep-ph
Little Higgs Model Limits from LHC - Input for Snowmass 2013
本文综述了小希格斯模型的几种主要模型实现的现状，包括有和没有离散T宇称的最小希格斯模型以及最简单的小希格斯模型。为此，我们考虑了来自LEP，SLC，Tevatron的21个电弱精密观测值以及ATLAS和CMS报告的全部25/fb希格斯数据。对于具有T宇称的最小希格斯粒子，还包括在8 TeV大型强子对撞机上进行相应直接搜索的展望。我们比较他们的竞争力与电子战和希格斯数据方面的排斥潜力。这篇对Snowmass程序的贡献包含了DESY 13-123的初步结果，并作为小希格斯模型参数空间中哪些区域仍然适用于即将到来的LHC运行和未来能量前沿实验的指南。为此，我们提出了两种不同的基准方案的最小希格斯与T-宇称，一个与重镜夸克，一个与轻的。
2013-09-05 hep-ex hep-ph
Sensitivity to decays of long-lived dark photons at the ILC (A Snowmass White Paper)
我们研究了在国际直线对撞机（ILC）的硅探测器（SiD）通过希格斯门，$H \rightarrow γ_{D} γ_{D}$，在希格斯辐射事件中产生的长寿命暗光子的灵敏度。这些事件提供了一个有用的基准跟踪和顶点检测器的性能与长寿命的粒子衰变在位移顶点。ILC是国际社会提出的几个希格斯工厂之一，用于高精度研究希格斯玻色子的性质。
2022-06-25 hep-ex hep-ph
Snowmass White Paper: Prospects of CP-violation measurements with the Higgs boson at future experiments
在希格斯玻色子与费米子或玻色子的相互作用中寻找CP破坏，为粒子物理学社区规划练习（又称粒子物理学）提供了有吸引力的参考测量。“Snowmass”）。基准测量的CP破坏提供了一个有限的和定义明确的参数，可以在质子，电子-正电子，光子和μ子对撞机进行测试，并通过研究电偶极矩测量的虚拟效应所取得的。我们回顾了这些CP敏感性研究的现状，并对未来的测量提供了预测。
2022-11-29 hep-ex hep-ph
Precision QCD, Hadronic Structure & Forward QCD, Heavy Ions: Report of Energy Frontier Topical Groups 5, 6, 7 submitted to Snowmass 2021
本报告是代表斯诺马斯2021年社区规划工作的三个能源前沿专题小组编写的。综述了强相互作用在高能实验和QCD理论中的研究现状和意义。我们强调这些研究在未来十年的丰富景观和广泛影响。强子相互作用在高亮度大型强子对撞机（LHC）物理计划中发挥着核心作用，并且（HL-）LHC与美国电子-离子对撞机，欧洲核子研究中心（CERN）前向物理实验，高强度设施和未来TeV范围的轻子和强子对撞机计划或拟议的实验之间存在强烈的协同作用。的强耦合和各种非微扰分布和碎裂功能的精确测定的前景进行检查。我们还回顾了在高能和高密度的核子，离子和光子的初始状态的散射过程中，QCD的新的动力学制度的潜在的设想测试。综述了高能重离子计划在原子核结构和核介质研究中的重要作用及其与核子QCD的联系。我们讨论了多圈QCD计算，格点量子色动力学，喷流子结构和事件发生器正在进行和未来的理论进展。强调实验测量、理论预测、大规模数据分析和高性能计算之间的交叉连接。
2022-11-19 hep-ex hep-lat hep-ph
Report of the Topical Group on Particle Dark Matter for Snowmass 2021
这份报告总结了CF 1专题小组对Snowmass 2021的发现，该小组专注于粒子暗物质。未来十年最重要的科学目标之一是揭示暗物质（DM）的本质。为了实现这一目标，我们必须深入研究，以覆盖包括弱相互作用大质量粒子（WIMP）在内的高优先级目标，并广泛搜索，以探索尽可能多的动力学DM参数空间。一个多样化的，连续的大，中，小规模的实验组合，包括直接和间接检测技术，最大限度地提高发现颗粒DM的概率。为了做出令人信服的发现，需要对信号和背景过程进行详细的校准和建模。如果通过不同的手段发现了候选粒子，例如在粒子对撞机上，本报告中描述的程序也是必不可少的，以表明它与实际的宇宙学DM一致。美国在直接和间接探测暗物质的实验中发挥着主导作用--为了保持这种主导作用，必须继续资助重大实验并支持强有力的研发计划。
2022-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Muon Collider Higgs Factory for Snowmass 2013
我们提出了建设，并详细描述，一个紧凑的μ子对撞机s通道希格斯工厂。
2013-08-09 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
125 GeV Higgs Boson From Gauge-Higgs Unification: A Snowmass white paper
在某些在轨道折叠$S^1/Z_2$上紧化的五维规范理论中，标准模型希格斯双重态被等同于规范场第五分量的零模。规范-希格斯统一是在高能下实现的，而标准模型作为紧化尺度下的有效理论，满足了希格斯四次耦合在紧化尺度下消失的边界条件（规范-希格斯条件）。这是因为在能量高于紧致化标度时，五维规范不变性被恢复，希格斯势随之消失。我们考虑的情况下，顶夸克汤川和弱规范耦合统一可以实现，并确定的紧化尺度为一个在这两个耦合耦合具有相同的值。考虑到顶夸克质量和QCD耦合常数测量的实验不确定性，从规范-希格斯统一方案预测的119-126 GeV的希格斯质量与实验测量值125-126 GeV是一致的。对顶夸克质量和QCD耦合常数的更精确测量对于缩短希格斯质量预测的间隔，从而检验规范-希格斯统一方案的可行性至关重要。
2013-08-22 hep-ex hep-ph
LHCb future dark-sector sensitivity projections for Snowmass 2021
我们提供了未来LHCb暗区灵敏度预测，供斯诺马斯报告使用。其中包括对暗光子和希格斯门的更新预测，以及对主要与胶子耦合的类轴子粒子的新预测。
2022-03-14 hep-ex hep-ph
pMSSM Benchmark Models for Snowmass 2013
我们提出了唯象最小超对称标准模型（pMSSM）中的几个基准点。我们选择这些模型作为实验动机良好的例子MSSM预测观测到的希格斯质量和暗物质遗迹密度，同时逃避目前的大型强子对撞机搜索。我们还使用基准生成辐条参数空间的方式，保持希格斯质量和遗物密度近似恒定的质量参数缩放。
2013-05-10 hep-ex hep-ph
Higgs Self Couplings Measurements at Future proton-proton Colliders: a Snowmass White Paper
希格斯玻色子三线性和四次自耦合与希格斯势的形状直接相关;精确测量它们是极其重要的，因为它们提供了关于电弱对称性破缺和电弱相变的宝贵信息。在本文中，我们进行了详细的分析，通过胶子希格斯玻色子融合过程中，在最有前途的衰变通道双底夸克双光子，双底夸克双τ，和四底夸克的几个未来的对撞机：HL-LHC在14 TeV和FCC-hh在100 TeV，假设分别为3逆ab和30逆ab的积分亮度。在HL LHC方案中，我们预计在95%置信水平下di Higgs截面生产的上限为0.76，对应于2.8 sigma的显著性。在FCC-hh方案中，根据假设的探测器性能和系统不确定性，我们预计希格斯粒子自耦合将在95%的置信水平下以4.8-8.5%的精度测量。
2022-03-23 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
Report of the Topical Group on Electroweak Precision Physics and Constraining New Physics for Snowmass 2021
在标准模型（SM）中精确测量物理学可观测量并检验它们的一致性是确定标准模型（BSM）之外物理学是否存在的一种宝贵的方法，辅之以直接寻找新粒子。由于光子和胶子的相互作用受到不破缺的规范对称性的强烈约束，对大质量电弱规范玻色子（W玻色子和Z玻色子）的研究是间接BSM搜索的一个有希望的目标。它们可以分为两类：（a）由s或t通道W/Z玻色子介导的费米子散射过程，也称为电弱精密测量;和（b）多玻色子过程，包括在费米子-反费米子湮灭中产生两个或多个矢量玻色子，以及矢量玻色子散射（VBS）过程。后一类可以测试规范玻色子自相互作用的修改，并且灵敏度通常随着碰撞能量的增加而提高。本报告评估了一系列未来实验的可实现精度，这些实验取决于所收集数据样本的统计数据、实验和理论系统不确定性及其相关性。此外，它提出了一个综合的解释这些结果，在标准模型有效场论（SMEFT）的框架，在希格斯和顶扇区的类似研究。这个框架提供了一个独立于模型的处方，把新的物理学的通用约束，并研究和结合大量的实验观测，假设新的物理尺度显着高于EW规模。
2022-11-28 hep-ex hep-ph
CompF5: End User Analysis Topical Group Report
本报告总结了计算前沿专题组在Snowmass 2021终端用户分析方面的工作。最终用户分析是指从重建和模拟的实验数据中提取物理结果。高能物理实验产生的系统可以执行常见的重建、校准和模拟任务，从而产生共享的数据样本。然后，这些详细的数据样本被减少以创建一系列分析样本，通常通过触发器或数据对象选择针对特定的物理主题进行优化。最终用户（分析仪）然后分析这些样品以产生物理结果。社区讨论集中在将最终用户分析集成分类为分析生态系统，分析模型，数据集簿记和数据库，协作软件和培训。我们根据这些影响最终用户分析的关键领域提出调查结果和建议。
2022-09-29 hep-ex hep-lat 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
Discriminators of 2 Higgs Doublets at the LHC14, ILC and MuonCollider(125): A Snowmasss White Paper
LHC历史性地发现了125 GeV的粒子，其性质与标准模型（SM）希格斯玻色子非常相似，这验证了我们对电弱对称性破缺的理解，但也强化了解决层次问题的必要性。许多扩展的SM，解决层次问题包含一个非最小希格斯部门。因此，作为SM希格斯机制的基准替代方案，我们研究了一个通用的2希格斯偶极子模型（2 HDM-G）框架，用于评估未来对希格斯耦合的敏感性。我们研究如何以及它可以区分从SM希格斯玻色子未来的测量在LHC 14，ILC（250，500，1000 GeV）和μ子对撞机（125 GeV）。此外，我们的研究承担单重态希格斯扩展的两个希格斯双重模型通过预测的耦合关系。
2013-07-22 hep-ph
Higgs and Sparticle Masses from Yukawa Unified SO(10): A Snowmass White Paper
讨论了在能量和强度边界上探测t-b-tau汤川耦合统一条件的方法。我们考虑了SO（10）大统一理论（GUT）中高更诺的非普适软超对称破缺质量项。我们以前已经表明，t-b-tau汤川耦合统一更喜欢的质量约为125 GeV的标准模型-类希格斯玻色子玻色子与所有颜色的超粒子质量超过3 TeV。众所周知的MSSM参数tan（beta）约为47-48，中性子-恒星共湮灭产生了所需的遗迹暗物质密度。
2013-08-21 hep-ph
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
Estimation of LHC and ILC Capabilities for Precision Higgs Boson Coupling Measurements
本文讨论了在Snowmass 2013会议上提出的LHC和ILC的希格斯玻色子耦合灵敏度估计的一些方面。我估计CMS向斯诺马斯演示的测量精度。我提出了新的适合ILC的能力。我提出了一些关节适合未来的LHC和ILC数据，证明了高亮度LHC和ILC计划的协同作用。参与了2013年Snowmass社区夏季研究。
2014-02-02 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
Complex Scalar Singlet Model Benchmarks for Snowmass
在对Snowmass 2021的贡献中，我们提出了一般复杂标量单态模型的基准参数。复杂的标量单重态扩展有三个大质量标量态，它们具有有趣的衰变链，这将取决于系统的确切质量等级。我们发现共振双标准模型类希格斯粒子的产生，共振生产的一个标准模型类希格斯粒子和一个新的标量，和双共振新的标量生产的最大分支比。这些分支比在0.7和1之间。这是特别令人感兴趣的，因为代替直接产生，新标量共振的主要产生可能来自$s$通道产生和另一个标量共振的衰减。也就是说，仍然有可能从一个共振到另一个共振的级联中发现新的标量共振。我们选择的基准点必须有一个大范围的签名：多$b$生产，多$W$和$Z$生产，和多125 GeV SM类希格斯生产。这些基准点可以提供与当前实验和理论界限一致的各种壮观的签名。这是参考文献[1]中的结果总结。
2022-03-14 hep-ex hep-ph
Diphoton and Z photon Decays of Higgs Boson in Gauge-Higgs Unification: A Snowmass white paper
在5维平坦时空中规范-希格斯统一的背景下，我们研究了LHC中通过胶子融合产生希格斯玻色子玻色子及其双光子和Z γ衰变模式。我们表明，在ATLAS（和CMS）上观察到的希格斯双光子衰变模式的信号强度远大于标准模型的预期，可以用带有色单态体费米子的简单规范-希格斯统一模型来解释，并指定了半周期边界条件。质量在TeV量级的体费米子在重现观测到的希格斯玻色子玻色子质量约为125 GeV的过程中也起着至关重要的作用。人们自然期望KK模式也有助于有效的H-Z-伽马耦合。然而，我们展示了一个非常具体和普遍的预测规范-希格斯统一的情况下，KK模式的贡献的H-Z-伽马耦合不存在于1圈的水平。如果希格斯粒子到双光子衰变模式的过剩持续存在，那么它与希格斯粒子到Z光子衰变模式的相关性可以成为区分SM之外的场景的线索，从而在未来显著提高希格斯玻色子信号的灵敏度。
2013-07-31 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
Exotic Higgs Decay via AZ/HZ Channel: a Snowmass Whitepaper
虽然传统的希格斯玻色子的搜索集中在它的衰变到标准模型（SM）粒子：伽马伽马，ZZ，WW，bb和τ τ，在这项研究中，我们探索衰变A --> HZ或H --> AZ。这种衰变可能出现在所观察到的SM-类希格斯h --> AZ的奇异衰变中，带有光A，或者在SM之外的新物理场景中出现额外的希格斯，带有扩展的希格斯扇区。我们研究了在LHC上对于（m_A，m_H）的各种组合的排斥限和发现范围：gg --> A/H --> HZ/AZ --> bbll（l =e，mu）.我们发现，对于14 TeV、积分亮度为300 fb^{-1}的LHC，95% C.对于200 GeV到600 GeV范围内的母重Higgs质量，gg --> A/H --> HZ/AZ --> bbll的截面极限在大约30 fb到几fb之间变化，而5 sigma发现的极限大约大2-3倍。通过与次极小超对称标准模型的比较，我们发现该通道对于重Higgs粒子的搜索，特别是对于350 GeV以下的Higgs粒子的搜索是有用的。
2013-08-28 hep-ph
Planning the Future of U.S. Particle Physics (Snowmass 2013): Chapter 3: Energy Frontier
这些报告介绍了2013年APS粒子和场部社区夏季研究（“Snowmass 2013”）的结果，该研究涉及美国粒子物理学的未来计划。这一领域包括希格斯玻色子、电弱相互作用和强相互作用以及顶夸克的实验。它还包括直接寻找新粒子和高能相互作用。
2014-01-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Closing the Wedge with 300 fb^-1 and 3000 fb^-1 at the LHC: A Snowmass White Paper
大型强子对撞机上希格斯玻色子玻色子的发现开启了直接测量电弱对称性破缺机制的时代。在LHC上寻找标准模型（SM）EWSB扇区的扩展是至关重要的。最小超对称标准模型（MSSM）是具有扩展EWSB扇区的SM的重要扩展。在本白皮书中，我们将目前ATLAS和CMS直接搜索重MSSM中性希格斯玻色子玻色子的范围扩展到LHC的300 fb^-1和3000 fb^-1数据。特别是我们专注于τ^+τ^-通道和赝标衰变到轻希格斯玻色子玻色子和Z，与额外的讨论如何进一步关闭楔形。
2013-08-08 hep-ph
Report of the Topical Group on Cosmic Probes of Fundamental Physics for for Snowmass 2021
基础物理学的宇宙探测器有两种主要形式：非常高能量的粒子（宇宙射线、中微子和伽马射线）和引力波。今天，这些探测器已经提供了通过任何其他方式无法获得的基础物理学，帮助阐明了完成标准模型的基本理论。在过去的十年里，我们见证了一场激动人心的发现革命，如高能中微子和引力波的探测。正如我们在本报告中详细介绍的那样，未来几十年的重大发展范围是巨大的。
2022-09-23 astro-ph.HE hep-ph
Signal strength and W-boson mass measurements as a probe of the electro-weak phase transition at colliders -- Snowmass White Paper
我们考虑了标准模型（SM）的标量扇区的一个额外的规范单线态，它混合了一部分的SM-样希格斯偶。在这个模型中，参数空间区域的存在，可以导致一个强大的一阶电弱相变，电弱重子生成的必要条件。我们讨论了如何使用SM-希格斯玻色子的信号强度测量，以及精确的观测值，如W-玻色子质量，在当前和未来的对撞机可以测试这些区域的参数空间。
2022-09-30 hep-ph
Studies of Vector Boson Scattering And Triboson Production with DELPHES Parametrized Fast Simulation for Snowmass 2013
多玻色子的产生为探索电弱对称破缺和超越标准模型的物理提供了一种独特的途径。随着希格斯玻色子的发现，默认的模型是EWSB根据希格斯机制发生。由于新物理在更高能量标度下对希格斯粒子和规范玻色子性质的SM的偏离可以通过有效场论（EFT）中的高维算子来参数化。我们目前的灵敏度研究的维度-6和维度-8运营商在EFT通过寻找异常矢量玻色子散射和摩擦玻色子生产，在质子质子对撞机的质心能量为14 TeV，33 TeV和100 TeV，分别。
2013-09-28 hep-ph physics.comp-ph
Top Couplings: pre-Snowmass Energy Frontier 2013 Overview
本文对上耦合测量方法进行了综述，并对未来的测量方法进行了展望。顶夸克与W玻色子的耦合可以通过观察顶夸克的衰变或单个顶夸克的产生来检验。随着LHC和高亮度LHC的高统计顶级物理学的出现，玻色子（光子，Z和希格斯）与顶夸克相关联的过程变得容易理解。顶夸克与这些粒子耦合的第一个证据将来自于产生率。
2013-09-08 hep-ex hep-ph
New Physics with missing energy at future lepton colliders -- Snowmass White Paper
两个模型，扩展的SM的粒子内容，并提供暗物质的候选人，即惰性的双重模型和两个希格斯双重模型与额外的赝标量，面临着目前的实验和理论的限制和预测的生产截面的各种标准的对生产模式在这些模型在未来的轻子对撞机。
2022-03-15 hep-ph
The Physics potential of the CEPC. Prepared for the US Snowmass Community Planning Exercise (Snowmass 2021)
本文介绍CEPC作为Higgs、Z和W玻色子工厂及ttbar阈值运行升级能力的最新标称运行场景、粒子产额、物理潜力与新探测器概念，供Snowmass 2021审议。
2024-04-08 hep-ph
SiD Simulation & Analysis for ILC Snowmass Physics LoIs
国际直线对撞机（ILC）上$e^+e^-$碰撞事件的正确建模，以及硅探测器（SiD）等对撞机探测器的响应，对于评估希格斯玻色子关键属性的预期灵敏度至关重要。在本文档中，我们描述了为2021年Snowmass社区规划活动提交的SiD感兴趣信件所使用的事件生成和探测器模拟。
2021-08-19 hep-ph physics.ins-det
Snowmass White Paper: prospects for the measurement of top-quark couplings
在这篇对2021年斯诺马斯社区规划工作的贡献中，我们提出了在未来对撞机上测量顶夸克耦合的前景。预测的高亮度阶段的大型强子对撞机和未来的希格斯/电弱/顶级工厂的电子-正电子对撞机。结果提出了预期的界限威尔逊系数的相关SMEFT运营商从一个全球性的适合顶级物理部门。
2022-05-04 hep-ph
Determining Top Quark Couplings at the LHC: Snowmass White Paper
顶夸克是寻找新物理的主要系统。尽管如此，在它们被发现后的20年里，很少有人对它们的耦合进行过高精度的测量。我们目前的测定和预期的灵敏度与300 fb-1和3000 fb-1的14 TeV LHC数据的概述。除了对顶夸克与标准模型玻色子的可重整化耦合的直接限制外，我们还探讨了高维算子系数的界限，并以不干扰QCD的特定四费米子算子作为测试案例。我们考虑的每一种耦合都将从未来LHC的专门研究中受益匪浅。一些测量，如不相关的运营商，是系统的限制，将在短期内饱和。其他的，像重要的ttbar+Higgs耦合，涉及罕见的过程，因此需要尽可能多的数据。
2013-09-14 hep-ex hep-ph
Report of the Topical Group on Physics Beyond the Standard Model at Energy Frontier for Snowmass 2021
这是Snowmass2021能源前沿（EF）超越标准模型（BSM）报告。它结合了EF 08（模型特定探索），EF 09（更一般的探索）和EF 10（对撞机上的暗物质）的专题组报告。该报告包括对BSM动机的一般性介绍，以及对广泛的潜在BSM模型和签名的拟议未来实验的比较前景，包括复合性，超对称性，leptoquark，更一般的新玻色子和费米子，长寿命粒子，暗物质，带电轻子味违反和异常检测。
2022-10-18 hep-ex hep-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
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
A Grand Scan of the pMSSM Parameter Space for Snowmass 2021
我们提出了一个灵活的框架解释超对称灵敏度研究的未来对撞机的唯象最小超对称标准模型（pMSSM）。我们执行一个大扫描的pMSSM 19维参数空间，涵盖了许多对撞机的情况下，包括电子，μ子和强子对撞机在各种质心能量的可访问范围。这使得未来不同实验的灵敏度和互补性能够进行比较，包括对撞机和宇宙学和稀有前沿的精确测量。详细的扫描框架进行了讨论，希格斯耦合，异常μ子磁矩，和暗物质量的未来精密测量的影响。这项正在进行的工作的下一步包括进行模拟事件的研究，以定量评估选定的未来对撞机在pMSSM的背景下的敏感性。
2022-08-04 hep-ph
Weak Decays of Strange and Light Quarks
RF 2专题小组向Snowmass 2021提交的这份报告描述了奇异夸克和轻夸克弱衰变研究的物理案例。对K介子、超子、π介子和$η^{(\prime)}$介子衰变的精确测量正在进行中，并已提出，这为标准模型（SM）的独特检验提供了可能。这包括精确测量CKM夸克混合矩阵的元素，导致严格的么正性测试;精确对称性测试，包括轻子味和轻子数守恒;和精确轻子味普适性测试。在超出SM描述的模型的背景下，奇异和轻夸克衰变实验提供了对PeV质量尺度的新物理的敏感性，以及对涉及GeV质量尺度以下弱相互作用的隐藏扇区的场景的敏感性。
2022-09-15 hep-ex hep-ph
Single Vector-Like top quark production via chromomagnetic interactions at present and future hadron colliders $-$A Snowmass 2021 White Paper
在我们最近的论文中，我们研究了大型强子对撞机发现通过色磁矩相互作用单独产生的矢量类夸克伙伴态的潜力。这些生产机制扩展了传统的搜索依赖于对生产的顶夸克伙伴国或单生产这些国家通过电弱相互作用，在这个意义上提供了大大增加的范围内的参数空间区域，传统的搜索是不敏感的。在这项研究中，我们确定了14 TeV的高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）和100 TeV的质子-质子对撞机探测新的矢量夸克在这种模式下产生的潜力。我们重点研究了顶夸克伙伴与普通顶夸克的单次产生，以及底夸克伙伴的共振产生及其随后衰变为顶夸克伙伴和$W$玻色子。对于这两种情况，我们都考虑了顶伴衰变为希格斯玻色子玻色子和普通顶夸克。我们发现，HL-LHC和未来的100 TeV质子对撞机可以探测矢量类伙伴质量分别高达约3 TeV和15-20 TeV，明显扩展了传统的矢量类夸克伙伴搜索的范围。
2022-09-08 hep-ex hep-ph
