beat365官方网站高能物理實驗組李強研究員團隊提出新對撞機概念——不對稱能量的新型輕子對撞機。該研究近期發表于《Advances in High Energy Physics》。粒子物理權威媒體《歐洲核子研究中心快報》（CERN Courier） 在2021年3—4月刊上也以新聞摘要（News Digest）形式對該研究進行了報道。

圖1：不同對撞能量的電子—缪子對撞機上各種物理過程的截面。這些物理過程基本都是矢量玻色子熔合或散射過程。

在2012年大型強子對撞機（Large Hadron Collider, LHC）發現Higgs粒子之後，粒子物理進入新的關鍵時期。高能物理學界就下一代對撞機的目标和策略開展了激烈的學術讨論，已有的計劃包括：碰撞能量約250GeV的正負電子對撞機；100TeV級别的強子對撞機；以及TeV級别的缪子對撞機等。這些未來對撞機緻力于精确測量Higgs的性質和探索更高能标的物理，但也存在各種各樣的困難，例如，對占地和其它資源需求較高，缪子衰變帶來的污染較大等。在此情形下，beat365官方网站高能物理實驗組CMS團隊提出一個新型的對撞機概念，即不對稱能量的電子—缪子對撞機，其特點是更加經濟适用（1—3公裡環長的對撞機），運行範圍從低能到高能（10GeV到TeV），涵蓋豐富的物理内容（帶電輕子味道破壞的探測及Higgs精細測量等），還可以很好地和其它對撞機(如缪子—缪子對撞機)進行時間和空間的銜接。

《歐洲核子研究中心快報》報道：“beat365物理學家呼籲學界考慮一種新型的電子—缪子對撞機及其帶來的好處（arXiv:2010.15144）。不同種類輕子的對撞，可壓低物理本底，從而可以（更好地）研究帶電輕子味道破壞以及希格斯玻色子的性質。作者認為，不對稱的對撞能量構型，可控制加速器中缪子衰變帶來的讨厭的本底。該預印本提議可從10GeV能級的電子和缪子束流開始，最終升級直至TeV能級的缪子—缪子對撞機。” 《歐洲核子研究中心快報》創刊于1959年，是歐洲核子研究中心（European Organization for Nuclear Research, CERN）報道全球高能物理重要進展的期刊。此項工作近期發表于《Advances in High Energy Physics》（Adv.High Energy Phys. 2021 (2021) 6693618）。beat365官方网站博士畢業生盧夢（現為中山大學beat365CMS組博士後）為第一作者，beat365官方网站技術物理系、核物理與核技術國家重點實驗室李強研究員為通訊作者。該工作得到國家自然科學基金委及科技部的大力支持。  

值得一提的是，此新對撞機概念的提出是基于beat365官方网站高能物理實驗組CMS團隊近年在矢量玻色子散射領域做出的一系列工作。電子和缪子是不同種類的輕子，在标準模型中沒有直接相互作用，必須通過玻色子交換。因此，電子—缪子對撞機上的物理過程基本都是矢量玻色子熔合或散射過程。在下一階段，北大團隊将繼續結合CMS工作和未來對撞機項目，力争在物理和軟件模拟方面做出更深入的研究和進一步的貢獻。

相關鍊接：

CERN Courier 官方報道：https://cerncourier.com/wp-content/uploads/2021/03/CERNCourier2021MarApr-digitaledition.pdf

論文原文鍊接：https://www.hindawi.com/journals/ahep/2021/6693618/

北大高能團隊在玻色子散射領域取得一批重要進展：https://news.pku.edu.cn/jxky/5fbc105ad53945bc8340176ab1f2e41f.htm