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
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
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
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
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: Charged lepton flavor violation in the tau sector
带电轻子味破坏一直被认为是新物理学的明确标志。在这里，我们描述的物理能力和新物理模型的发现潜力与带电轻子味破坏的τ部门作为其实验签名。详细讨论了B工厂实验BaBar、Belle和Belle II的实验现状，以及在Super Tau Charm Factory、LHC、EIC和FCC-ee实验中通过Tau扇区的带电轻子味破坏发现新物理的前景。提交到美国社区研究粒子物理学的未来（Snowmass 2021）
2022-05-26 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
Snowmass 2021 Letter of Interest: Decays of Heavy Flavors Beauty, Charm, and Tau
重口味平均组提供了这封兴趣信（LOI）作为输入到斯诺马斯2021粒子物理社区规划演习由美国物理学会粒子和场部组织。重味物理学的研究是粒子物理学的重要组成部分，无论是在标准模型之内还是之外。为了充分发挥这一领域的潜力，我们主张在美国高能物理计划中大力支持正在进行的和未来的重口味物理学实验和理论研究。
2020-09-07 hep-ex hep-ph
Snowmass White Paper: New flavors and rich structures in dark sectors
暗物质可以是与标准模型具有非最小耦合的暗扇区的一部分。与许多（最小）基准模型相比，这种情况可能会导致实验签名的显着修改，并强烈影响实验搜索灵敏度。在这篇白皮书中，我们回顾了几个非最小暗扇区模型，包括现象学后果：解释$(g-2)_μ$，非弹性暗物质，强相互作用的大质量粒子作为暗物质候选者的模型，以及具有美味耦合的轴子。目前的排除和预测的实验灵敏度对这些例子暗区模型说明了不断增长的暗区实验努力的鲁棒性-现有搜索的广度和精度-探测理论上有趣的参数空间。它们还说明了不同实验方法的一些独特的互补性。
2022-07-18 hep-ex hep-ph
Snowmass White Paper: Beyond the Standard Model effects on Neutrino Flavor
中微子是标准模型之外最有希望的新物理信号信使之一。在理论方面，它们难以捉摸的性质，加上它们未知的质量机制，似乎表明中微子部门确实为新物理学打开了一扇窗户。在实验方面，在过去几十年里，已经报道了几个长期存在的异常现象，这为彻底测试标准的三中微子振荡范式提供了强大的动力。在这篇Snowmass21白皮书中，我们探讨了当前和未来中微子实验的潜力，以探索未来十年BSM对中微子味道的影响。
2022-07-14 hep-ex hep-ph
Report of the Topical Group on Higgs Physics for Snowmass 2021: The Case for Precision Higgs Physics
未来的希格斯工厂将提供比大型强子对撞机更高的希格斯耦合测量精度，并将使基础物理学领域的广泛研究成为可能，包括电弱对称性破缺的机制，质量的起源和基本粒子的混合，物质对反物质的优势，以及暗物质的性质。未来的对撞机将测量希格斯耦合到百分之几，在1-10 TeV的范围内提供一个超越标准模型（BSM）物理学的窗口。此外，他们还将精确测量希格斯粒子的宽度，并描述希格斯粒子的自耦合。本报告详细介绍了EF 01和EF 02工作组在Snowmass 2021研究中的工作。
2022-12-21 hep-ex hep-ph hep-th
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
Snowmass White Paper: Flavor Model Building
在Snowmass过程的白皮书中，我们总结了风味模型构建在寻求新物理学中的作用。我们回顾的方法来解决非通用的味道结构的标准模型，并讨论如何新的物理模型可以兼容的严格限制，间接探测非常高的尺度的味道变化过程。我们还概述了B衰变中的持续异常和μ子的异常磁矩及其一些最流行的新物理解释。
2023-03-22 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
Prospects for Heavy WIMP Dark Matter Searches at Muon Colliders
总结暗物质模型约束的图可以帮助可视化同一种实验的不同搜索之间以及不同实验之间的协同作用。在这份白皮书中，我们提出了一个更新的欧洲战略简报书情节，从对撞机搜索的角度来看，在暗物质在能源前沿（EF10）斯诺马斯专题组，从未来的对撞机设施的输入开始。我们以目前使用暗物质工作组推荐的基准模型为LHC搜索绘制的图为起点，该工作组也用于欧洲战略简报书的BSM和暗物质章节。这些图也可以作为关于暗物质互补性的跨边界讨论的起点，并且可以作为这些讨论的结果进行更新。这是一份提交给APS Snowmass流程的EF10专题组白皮书。
2022-05-20 hep-ex 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
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
Snowmass Theory Frontier: Effective Field Theory
本文综述了有效场论的发展、应用和理解的最新进展，并指出了未来研究的方向。本报告作为TF 02 "有效场论"专题小组总结编写，作为Snowmass 2021进程的一部分。
2022-10-06 astro-ph.CO 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
Constraining RS Models by Future Flavor and Collider Measurements: A Snowmass Whitepaper
Randall-Sundrum模型是夸克味的模型，因为它们用额外维度波函数的一阶定域参数解释了夸克质量和混合的层次。产生轻夸克质量的相同的小数目抑制了对味道违反树水平振幅的贡献。在这篇文章中，我们更新了电弱精确参数的普遍约束，并展示了未来在超稀有衰变通道的K介子和B介子的味道违反的测量将如何约束这种类型的模型的参数空间。我们展示了如何对撞机签名与这些风味测量和计算预测的限制直接搜索在14 TeV的LHC运行，14 TeV的LHC光度升级，33 TeV的LHC能量升级，和潜在的100 TeV的机器。我们进一步讨论了在未来的测量轻子味破坏的轻子扭曲模型的影响。
2013-10-03 hep-ph
Warped Extra Dimensional Benchmarks for Snowmass 2013
带有标准模型（SM）场在其中传播的扭曲额外维度的框架是SM的一个非常有动机的扩展，因为它可以解决SM的普朗克弱和味道层次问题。我们考虑在14和33 TeV的大型强子对撞机（LHC）的信号产生的直接生产的新粒子在这个框架中，即，Kaluza-Klein（KK）SM粒子的激发。我们重点研究自旋1（规范玻色子）和自旋2（引力子）的KK粒子及其衰变为顶/底夸克（味守恒）和W/Z和希格斯玻色子。为此，我们提出了两个基准，右手（RH）或LH顶夸克，分别被本地化非常接近TeV端的额外的维度。我们在14 TeV（300 fb $^-1$和3000 fb $^-1$）和33 TeV LHC上给出了一些新的结果。我们发现，这些粒子的发现前景是相当有希望的，特别是在高光度升级。
2013-09-30 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
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
Neutrino Flavor Model Building and the Origins of Flavor and CP Violation: A Snowmass White Paper
中微子部门提供了一个最敏感的探针，新的物理学超越粒子物理学的标准模型。中微子质量产生的机制仍然是未知的。观测到的中微子质量的抑制暗示了一个大尺度，可以想象的是大统一理论（GUT）的尺度，这是中微子的一个独特特征，而不是带电费米子。中微子质量和混合的起源是费米子质量和混合之谜的一部分，这在SM中没有得到解释。夸克和轻子部门的味模型的建设是重要的，以获得更好地理解的起源的质量层次结构和味混合，这构成了占主导地位的部分SM参数。基于非阿贝尔离散味对称性和模味对称性的中微子味模型的建立是一个很有前途的研究方向。新兴的模型提供了一个框架，具有显着减少数量的未确定的参数在风味部门。基于非阿贝尔离散味对称性及其模块化变体的模型构建使粒子物理学界能够解释当前和预期即将到来的中微子实验数据。基于这样的框架追求风味模型的建设也可以提供连接到可能的UV完成，特别是弦论。我们强调的重要性，构建模型的理论预测的不确定性小于，或在最兼容的，在中微子实验中的测量误差条。
2022-04-19 hep-ph hep-th
Electroweak and Flavor Dynamics at Hadron Colliders--II
这是两份报告中的第二份，它们对$\pbarp$和$pp$对撞机上的电弱动力学和味动力学的主要特征进行了编目。在这里，我们完成了我们的概述与特色的讨论，具体到顶色辅助特色签名。我们还回顾了与夸克和轻子结构相关的味动力学签名。对于具有高$E_T$和高不变质量的双喷射体和双轻子，这些都发生在过量的产生率中。这些过程的一个重要特征是它们呈现出相当集中的角分布和快度分布。本报告将发表在1996年DPF/DPB夏季高能物理新方向研究论文集（Snowmass 96）上。
1996-09-09 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
Heavy Neutral Lepton Searches at the Electron-Ion Collider: A Snowmass Whitepaper
在本白皮书中，我们以重中性轻子（HNL）模型为例，探索在电子离子对撞机（EIC）上进行新物理研究的潜力。我们提出了两大类的搜索策略取决于HNL的寿命：直接搜索的提示衰减HNL的寿命短，长寿命的位移顶点搜索。在识别出最有希望的信号和相应的背景后，我们进行了详细的模拟，以估计EIC对HNL的灵敏度，考虑检测器阈值，分辨率和几何接受度。我们推导出的EIC达到HNL平方混合角的函数的HNL质量下的电子味混合优势假设的预测。我们的研究结果表明，EIC可以提供相当的灵敏度，现有的限制，及时的搜索，而位移顶点搜索可以覆盖大量的新地面HNL在1-10 GeV的质量范围。我们提出的策略通常也适用于其他新的物理场景，并激励EIC进行更多的现象学探索和专门的未来搜索。
2023-03-10 hep-ex hep-ph
Electroweak and Flavor Dynamics at Hadron Colliders--I
这是两份报告中的第一份，这两份报告对$\pbarp$和$pp$对撞机上的电弱动力学和味动力学的主要特征进行了编目。在这里，我们讨论一些动力学电弱和味对称性破缺的签名。我们假设动力学对称性破缺的框架是一个具有行走耦合$α_{TC}$和扩展的Technicolor的Technicolor。讨论的反应主要发生在子过程能量$\sqrt{\hat s} \simle 1 TeV$。它们包括产生色单重态和八重态technirhos，以及它们衰变成成对的technions、纵向弱玻色子或喷流。反过来，Technipions主要衰变为重费米子。本报告将发表在1996年DPF/DPB夏季高能物理新方向研究论文集（Snowmass 96）上。
1996-09-09 hep-ex 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
Theories and Experiments for Testable Baryogenesis Mechanisms: A Snowmass White Paper
宇宙的重子不对称性是期望物理学超越标准模型的核心动机之一。在这篇Snowmass白皮书中，我们回顾了测试一些核心范式的挑战和机遇，这些范式预测物理学的尺度足够低，可以期待未来十年的新实验数据。重点放在理论思想和他们的一些实验的影响，特别是，我们讨论了中子-反中子转换，味观测，下一代对撞机，未来的中子设施，引力波，寻找永久电偶极矩，$0νββ$衰变和一些未来的大型地下实验作为方法来测试后sphaleron重子，电弱重子，中生和低尺度leptogenesis。最后，我们评论的情况下，高尺度物理可以探测通过这些相同的机制。
2022-03-25 hep-ex hep-ph hep-th
Snowmass Theory Frontier: Astrophysics and Cosmology
我们总结了过去十年在理论天体物理学和宇宙学方面取得的进展，以及未来十年的兴趣领域。本报告是作为TF09“天体物理学和宇宙学”专题组摘要为理论前沿编写的，作为Snowmass 2021进程的一部分。
2022-09-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Exotic Hadrons with Heavy Flavors -X, Y, Z and Related States-
在过去的十年里，具有底味和魅味的奇异强子在实验和理论上都得到了广泛的研究。在这篇综述中，我们选择$X,Y,Z$粒子，其中Belle作出了重要贡献，提供专题讨论。它们是$X(3872)$、$Y(4260)$、$Z_c(4430)^+$、$Z_c(3900)^+$、$Z_{b}(10610)^+$和$Z_{b}(10650)^+$。在现有实验观测的基础上，重点讨论了动力学受QCD的手征对称性和重夸克对称性支配的强子分子态。我们还简要地提到了尚未发现的奇异强子的各种解释和一些理论预测。
2016-03-30 hep-ex hep-ph
Quarkonium at the Frontiers of High Energy Physics: A Snowmass White Paper
在这篇Snowmass白皮书中，我们讨论了在高能物理的强度和能量前沿涉及重夸克的物理机会。我们主要关注夸克偶素物理学的两个具体方面，这两个方面的重大进展可以从两个前沿的实验中预期。第一个方面是光谱的charmonium和bottomonium状态以上的开放重味阈值。在过去的10年里，e^+ e^-对撞机和强子对撞机上的实验发现了许多新的、意想不到的夸克偶素态。这些状态中的许多都是令人惊讶的窄，并且一些具有电荷。对这些带电夸克偶素态的观测是对明显奇异强子的首次明确发现。这些结果挑战了我们对QCD谱的理解。第二个方面是具有大横动量的重夸克偶素态的产生。大型强子对撞机的实验正在测量夸克偶素的产生，在前所未有的p_T值下具有高统计学意义。最近的理论发展可能为大p_T下夸克偶素的包容产生提供一个严格的理论框架。能源前沿的实验将为这一框架提供明确的测试。在强度前沿的实验也提供了一个机会，以了解夸克偶素状态的独家生产。
2013-08-13 hep-ph
Report of the Frontier For Rare Processes and Precision Measurements
这是Snowmass 2021年稀有和精确前沿报告。稀有过程和精密测量前沿，被称为“稀有和精密前沿”，或RPF，包括搜索可以用强光源和高精度探测器研究的极其罕见的过程或与标准模型（SM）的微小偏差。我们的社区研究已经确定了几个独特的研究机会，可以确定与新物理（NP）相互作用相关的尺度，并限制可能的新自由度的耦合。罕见的味道过渡过程和精确测量的探测器是味道和基本对称性的不可或缺的探针，并提供了对物理学的见解，这些物理学表现在更高的能量或通过比高能对撞机直接访问的更弱的相互作用。
2022-11-17 hep-ex hep-ph
Probing heavy-flavor parton distribution functions at hadron colliders
在大型强子对撞机（LHC）上对重味强子产生的精确测量能够探测质子中重味部分子分布函数（PDF）。利用QCD因子分解公式中的S-ACOT-MPS广义质量变量味数（GMVFN）方案的理论预言，说明了在LHCb 13 TeV下的包含性$B^\pm$介子产生截面测量对底夸克PDF的敏感性.这种方法可以很容易地扩展到其他重口味的生产过程中，如$Z$玻色子生产与底喷或魅力喷。包括这样的测量将代表一个重要的改进，为未来的全球QCD分析，旨在减少重味PDF的不确定性，提供了一致的一般质量处理在$pp$碰撞使用。这项工作与雪团专题组EF 03和EF 06的活动有关。
2022-03-11 hep-ph
Snowmass White Paper: Belle II physics reach and plans for the next decade and beyond
Belle II是一个在强度边界运行的实验。在接下来的几十年里，它将记录在KEK的SuperKEKB高亮度对撞机上10 GeV电子-正电子碰撞中产生的数十亿个底介子、粲强子和τ轻子的衰变。这些数据，在低背景和运动学已知的条件下收集，将使我们能够测量数百个参数，测试标准模型（SM）和探测新粒子的存在，在质量尺度上的数量级高于在能量前沿研究。我们预计我们的灵敏度的测量是主要的相关性，其中百丽II将是独特的或世界领先的数据对应于1至50 ab $^{-1}$。Belle II将独特地探测灵敏$b \to q\bar q s$衰变和无粲$b \to q\bar q d(u)$衰变、半轻子$b \to s ν\barν$和$s τ^+ τ^-$衰变、全轻子$b \to \ell ν$衰变和选择$c \to u$过程中的非SM贡献。Belle II将领导对$b \to c τν$和$b \to s γ$衰变中的非SM物理的探索，并将最精确地确定夸克混合参数$|V_{ub}|$和$|V_{cb}|$。Belle II将测量$τ$物理学中的许多参数，其精度在可预见的未来将是世界领先的，包括电和磁偶极矩，带电轻子味违反衰变的分支分数，以及测试轻子味普适性的量。Belle II将对质量在MeV-GeV范围内的暗扇区粒子进行独特的搜索。我们还将追求一个广泛的常规和多夸克$c \bar c$和$b \ba…
2022-09-29 hep-ex hep-ph
Lepton Flavor Violating Decays as Probes of Neutrino Mass Spectra and Heavy Majorana Neutrino Masses
本文研究了引入Frampton-Yanagida近似的超对称最小跷跷板模型中的轻子味破坏稀有衰变。$μ\to e γ$的分支比是根据雪团点和雪团斜率（SPS）计算的。我们发现，倒置的质量层次是不赞成所有SPS点。此外，一旦测量了BR $(τ\to μγ)$与BR $(μ\to e γ)$的比值，就可以区分正常中微子和反转中微子的质量等级，并利用LFV过程和热轻子生成机制确定重右手Majorana中微子的质量。值得强调的是，这一结论与超对称参数无关。
2006-12-19 hep-ph
Good things to do with extra Higgs doublets
在对Snowmass 2021进程的贡献中，我们概述了具有两个或三个希格斯双重态的模型，这些模型解决了粒子物理学和宇宙学的开放问题。特别是，我们表明，有两个额外的希格斯二重态可以提供一种机制，轻子不对称性的产生，因此重子不对称性，通过CP违反希格斯衰变，弱标度温度附近。在另一个模型中，只有一个额外的希格斯二重态，我们说明，汤川耦合夸克和中微子可以导致一个可行的机制产生狄拉克中微子质量，来源于QCD手征凝聚的奇异夸克。我们适应自发的味道违规-耦合轻费米子新的希格斯二重态的框架，同时避免树水平的味道改变中性电流-在构建这些模型。在这两种情况下，风味数据都对参数空间提供了有趣的约束。这两种情况都包括轻夸克与希格斯双重态的$\mathcal{O}{(1)}$耦合，这使得未来100 TeV的$pp$对撞机能够通过共振单产生达到$\mathcal{O}{(10~{\rm TeV})}$质量的新标量。在中微子质量模型中，对撞机的数据可以揭示中微子的质量等级。这篇文章是基于在参考文献中提出的工作。[1，2]。
2022-03-02 hep-ex hep-ph
Report of the Quark Flavor Physics Working Group
这份报告代表了强度前沿夸克味物理工作组对斯诺马斯电荷的反应。我们总结了夸克味物理学的现状，并确定了许多令人兴奋的未来机会，研究奇怪的，魅力，和底夸克的性质。这些研究揭示高质量尺度下新物理学效应的能力使它们成为平衡良好的实验粒子物理学计划的重要组成部分。
2013-12-09 hep-ex hep-lat hep-ph
Charged Leptons
这是2013年社区夏季研究“密西西比河上的雪团”的强度前沿带电轻子工作组的报告，总结了μ子和τ轻子研究的现状和未来的实验机会及其对新物理的敏感性。这些包括寻找带电轻子味破坏，测量磁和电偶极矩，以及衰变谱和宇称破坏不对称性的精确测量。
2013-11-24 hep-ex hep-ph
The Heavy Quark Expansion
本文综述了基于QCD中1/mQ展开的重味强子弱衰变的现代理论研究现状。的定性特征进行了解释，并同时将微扰和功率抑制的影响的微妙之处进行处理。一些局部现象学的应用进行了详细的定量讨论。
1996-12-13 hep-ph
Machine learning driven identification of heavy flavor decay leptons in proton-proton collisions at the Large Hadron Collider
Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院）
本研究利用XGBoost机器学习模型，基于DCAXY、DCAZ和赝快度等特征，从PYTHIA8模拟的质子-质子碰撞事件中识别重味半轻子衰变产生的轻子，对电子和缪子的识别准确率分别达到98%和近100%。
2026-05-25 hep-ex hep-ph hep-th
Muon Collider Forum Report
报告总结了Snowmass跨前沿μ子对撞机论坛的成果，阐述多TeV级μ子对撞机兼具高能与精密测量潜力的独特优势，并涵盖物理、加速器和探测器研发进展。
2023-08-08 hep-ex hep-ph
Hot quark matter and (proto-) neutron stars
在本文的第一部分中，我们使用一个非定域的扩展的3味Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio模型，它考虑了味混合，动量依赖的夸克质量，以及夸克之间的矢量相互作用，研究了在QCD相图中可能存在的旋节区（由声速的消失决定），并确定了临界终点的温度和化学势。本文的第二部分研究了零温和非零温下重子物质的夸克-强子组成。这对于分析和解释中子星并合事件（如GW 170817）具有重要意义。考虑到这一点，我们确定组成的原中子星物质的熵和轻子分数是典型的这种物质。这些成分被用来描绘原中子星到中子星的演化过程。热恒星模型中包含了大量的超子和$Δ$ -等压线，但没有退禁闭夸克。后者被发现仅存在于冷中子星中。
2019-07-05 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hunting for TeV Scale Strings at the LHC
在本文中，我审查的可能性TeV规模的字符串，可能是可检测的大型强子对撞机（LHC）。这种可能性在1984-1985年期间与超导超级对撞机（SSC）有关的一系列唯象学论文中进行了广泛的研究。这项工作主要是基于一个独立于模型的散射振幅和截面的系统参数化，对于标准模型粒子，夸克和轻子，假设它们的行为像弦，而胶子，光子，$W^{\pm},Z$被视为基本的。通过使用与交叉对称性、对偶性和Regge行为相一致的Veneziano型β函数，每个通道中的玻色子或费米子共振被包括在内，而低能行为与有效场论不可重整化的相互作用相匹配，该相互作用与标准模型SU（3）xSU（2）xU（1）规范对称性以及全局味和族对称性相一致。当时这种方法的动机是夸克和轻子可能的复合性，但同样的唯象方法将有效地应用于TeV尺度弦的现代额外动机，例如具有大额外维度的D膜假设。由于当时的一些主要理论和现象学工作只出现在1984年的斯诺马斯和其他会议上，大多数研究人员无法获得调查结果，因此在很大程度上被遗忘了。与此同时，其他研究人员也在探索类似的方法。鉴于人们对旧的结果重新产生兴趣，本文件的目的是使这些结果易于获得。
2010-08-13 hep-ph hep-th
