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JHEP02（2024）196
微弱的相互作用颗粒或FIP是假设的颗粒，其质量低于电动级量表，并与SM颗粒耦合到足够小，以至于以前的实验不受限制。取决于FIPS的性质，它们可以解决标准模型中的当前问题，例如中微子振荡，暗物质和宇宙的重子不对称。在过去的十年中，对FIP的兴趣已显着增加[1，2]，从而提出了各种实验来寻找它们。假设FIP质量范围为O（1-10 GEV），则该实验的理想设施是CERN SPS，因为它提供了具有较大质子强度的E P = 400 GEV的质子束相对较高的质子束。在与目标碰撞中，可以在下游实验中大量产生和检测FIP。最近提议将三个实验安装在SPS的ECN3设施：Ship [3]，Shadows [4]和Hike [5]（另请参见最近的报告[6]）。在撰写本文时，这些提案的选择和审查过程正在进行中。远足可能以两种模式运行：KAON模式，它将探索以Kaons的罕见过程中出现的新物理学和Beam Dump模式，这将允许搜索腐烂
j.physletb.2024.138705.pdf
抽象的质子 - 普罗氏素碰撞数据由Atlas检测器在2011年以7 TEV为单位的质量能量记录，已用于改善W -Boson质量的测定，并在LHC处对W -Boson宽度进行了首次测量。最近对质子Parton分布函数的拟合量纳入了测量程序中，并使用改进的统计方法来提高测量精度。W -Boson质量的测量结果得出的值为M W = 80，366。5±9。 8（stat。） ±12。 5（Syst。） mev = 80，366。 5±15。 9 MeV，宽度为W = 2202±32（Stat。） ±34（Syst。） mev = 2202±47 Mev。 第一个不确定性组成部分是实用的，第二个不确定性成分对应于实验和物理模型的系统不确定性。 这两个结果都与从拟合到电cision数据的期望一致。 M W的当前测量与使用相同数据进行的先前测量相兼容并取代。5±9。8（stat。）±12。5（Syst。）mev = 80，366。5±15。9 MeV，宽度为W = 2202±32（Stat。）±34（Syst。）mev = 2202±47 Mev。第一个不确定性组成部分是实用的，第二个不确定性成分对应于实验和物理模型的系统不确定性。这两个结果都与从拟合到电cision数据的期望一致。M W的当前测量与使用相同数据进行的先前测量相兼容并取代。
评估英国从 CERN 获得的利益
与世界一流研究相关的效益和影响 CERN 的研究在粒子物理学方面取得了重要进展，包括一系列具有里程碑意义的发现，例如希格斯玻色子——40 多年前假设的粒子物理学标准模型中缺失的最后一块。CERN 取得的其他重大突破包括发现弱中性流（1970 年代）和电弱（W 和 Z）规范玻色子（1980 年代）、测量轻子代数（1990 年代）、观察到粲夸克中的 CP 破坏（2019 年）以及（迄今为止）显示不存在超对称性的零结果。这些进步支持了进一步的科学进步，并有可能在长期内产生非常重大的、更广泛的社会影响。英国科学家也在此研究的基础上支持他们的进一步进步和成就。仅在过去 10 年中，就有超过 20,000 篇英国科学论文引用了 CERN 文章，其中包括许多英国最具影响力的物理学论文（其中 25% 的英国论文是全球范围内其领域内被引用次数最多的 10%）。
利用激光干涉仪空间天线进行宇宙学研究
E-ELT 欧洲极大望远镜 EFT 有效场论 EM 电磁 EMRI 极端质量比螺旋 EoS 状态方程 ET 爱因斯坦望远镜 EWPT 电弱相变 FLRW 弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克 FOPT 一级相变 GB 银河双星 GW 引力波 GR 广义相对论 IMBBH 中等质量双黑洞 IMS 干涉计量系统 IR 红外线 KAGRA 神冈引力波探测器 KiDS 千度巡天 K CDM 宇宙常数加冷暗物质 LIGO 激光干涉引力波天文台 LISA 激光干涉仪空间天线 LSS 大尺度结构 MBBH 大质量双黑洞 MBH 大质量黑洞 MCMC 马尔可夫链 蒙特卡罗 MHD 磁流体动力学 NG 南部后藤 PBH 原始黑洞 PISN对不稳定超新星 PLS 幂律敏感性 ppE 参数化后爱因斯坦 PTA 脉冲星计时阵列 RD 辐射主导 QCD 量子色动力学 SGWB 随机引力波背景 SKA 平方公里阵列 SM 粒子物理标准模型 SNR 信噪比 SOBH 恒星起源黑洞 SOBBH 恒星起源双黑洞 TDI 时域干涉测量 UV 紫外
在CEPC
摘要。机器学习近几十年来一直蓬勃发展，并且在许多领域都至关重要。它显着解决了粒子物理学中的一些问题 - 粒子重建，事件分类等。但是，现在是时候通过量子计算打破常规机器学习的限制了。具有量子内核估计器（QSVM-KERNEL）的支持矢量机算法利用高维量子状态空间来识别来自背景的信号。在这项研究中，我们采用了这种量子机学习算法的开创性，以研究圆形电子峰值碰撞器（CEPC）的E + E-→ZH工艺，这是一个拟议的Higgs工厂，研究粒子物理学的电层象征对称性。使用量子计算机模拟器上的6个Qubits，我们优化了QSVM-内核算法，并获得了类似于经典的支持 - 向量机算法的分类性能。此外，我们使用IBM和Origin量子上的量子计算机硬件上的6 Qubits验证了QSVM-KERNEL算法：两者的分类性能都在接近无噪声的量子计算机模拟器。此外，原点量子硬件结果与我们研究中不确定性中的IBM量子硬件相似。我们的研究表明，最先进的量子计算技术可以由粒子物理学（基本科学的一个分支）使用，该分支依赖于大型实验数据。
用变分量子方法制备 SU(3) 格子杨-米尔斯真空
量子色动力学 (QCD) 在从核力将原子核结合在一起到非弹性强子碰撞以及极端条件下物质的行为（如超新星和早期宇宙）等一系列现象中发挥着重要作用。自 20 世纪 70 年代发现以来，已经开发出许多分析和数值工具来研究 QCD。最成功的数值计算方法之一是格点 QCD [1,2]。已经使用格点 QCD 对强子谱 [3 – 5]；电弱矩阵元 [6 – 14]；高温低密度系统和一些多强子系统 [15 – 18] 的性质进行了高精度计算（最近的综述见参考文献 [19,20]）。然而，一些重要可观测量的格点 QCD 计算受到所用随机采样中存在的符号问题的限制。例如，模拟高密度的 QCD [21-25]、与超新星和早期宇宙相关的 QCD，或者带有 θ 项的 QCD，存在符号问题 [26]，超出了经典计算机的大规模能力范围。20 世纪 80 年代，费曼 [27] 和贝尼奥夫 [28] 认识到了经典计算机模拟量子物理的局限性，他们提出使用受控量子系统来模拟感兴趣的量子系统。最近，实验室中对量子系统的控制迅速改进，导致了最初几代量子计算机的诞生。人们已经探索了许多不同的平台，包括但不限于：
多年的INFN项目（指定倡议）的提案>
该提案的摘要：我们的项目旨在为研究原子核，核反应和强烈相互作用的物质建立一个全面的综合框架。基于其高级多体和计算方法的互补专业知识，各种单元的协同努力将致力于研究在能量和大小的不同规模上发生的复杂核现象。现代化的从头算技术将被完善和应用，利用微观相互作用，这些相互作用源自核有效场理论。密度函数将使用AB的初始和/或现象结构约束开发，并应用于整个核图表中有限核的大量，光谱和衰减特性的计算，将研究集体模式，利用包括许多人体技术，包括超出平均场相关性。结构和反应理论的一致合并将为直接将理论计算与极端条件下的核系统的经验数据进行比较，还可以推导微观光学潜力。这些研究还将通过开发数学方法，基于量子计算的算法和机器学习技术来进行，专门针对研究核多体问题而进行。将特别注意与稀有同位素，深色可能检测以及电子相互作用的物理学有关的当前实验项目，包括中微子物理学和双β衰减。组合的天体物理和地面约束以及基于最先进模型的预测将采用对国家核方程的改进，多方面的理解。
希格斯机制和超导性：形式类比的案例研究
在实验性发现Higgs玻色子之后，物理学家通过吸引了用凝聚态物理学的类比向公众解释了这一发现。这些类比的历史根源是与超导性模型的类比，该模型在1960年代初将自发对称性破裂（SSB）引入粒子物理学中。分别对电子（EW）相互作用的HIGGS模型以及Ginsburg-landau（GL）和Bardeen-Cooper-Schrie qarie（BCS）模型分别进行了历史和哲学分析。我们分析的结论是，两组类比纯粹是正式的，因为它们伴随着大量的物理脱离。在特定的类似物中，在Higgs模型中，形式类似物没有绘制超导性，对时间，因果或模态结构的SSB的时间，因果或模态结构。这些实质性的物理分离意味着与超导模型的类比不能为EW SSB的物理解释提供基础。但是，SSB在超导性和HIGGS模型中的物理解释之间的对比确实有助于一些基本问题。与SSB不同的超级限度不同，标准模型的Higgs扇区中的SSB（不添加新物理学）既不是时间或因果过程。我们讨论了对希格斯模型中质量增益的“饮食”隐喻的含义。此外，现象学GL模型与动力学BCS模型之间的区别并未延续到EW模型，这表明了EW SSB的所谓“动力学”模型（例如，最小技术）。最后，Higgs模型的发展是科学哲学家的一个启发性案例研究，因为它说明了纯粹的形式类比在物理学中扮演富有成果的启发角色。
轴和深色光子搜索的新技术...
在21世纪之交附近，弱规模上的超级主体理论预测的引人注目的签名激发了即将到来的实验中对新发现的预期，例如大型强子对撞机和下一代地下暗物质直接检测实验（1，2，2，3）。因此，高能物理学领域的大部分活动都是由一小部分常见范式驱动的，而这些范式可能超出了标准模型。今天，尽管这种实验的持续操作当然很可能很快可能很快发现了Electroweak（〜TEV）量表附近的新物理学，但可能已经大部分的发现潜力已经耗尽了。这种状况导致社区的先验放松了新的物理学，首先要揭露新物理学的地方（4）。例如，尽管发现暗物质与标准模型的其他基本问题（例如层次结构问题）相关，但没有理论上具有吸引力，但没有第一个原理的原因。，高能的新物理学也可能超出了最强大的未来攻略者的范围。但是，即使这是真的，能量极高的动态也会引起新的虚弱耦合的低能自由度，激励观察性签名，这些观察性签名可用于小规模的精确实验。受到先验的这些转变和数据的渴望，许多高能物理学家，牙的和实验家都已经深入参与了构思和开发针对新物理学低能标志的小规模探针（8，9）。这种假设颗粒的两个例子以及本综述的重点是“轴轴”和“暗光子”，即普通锥形和光子的暗区类似物，它们在涉及额外维度和量规耦合统一的理论中无处不在（5，6，7）。这些努力涵盖了许多不同的子场，涉及凝聚态物理，原子物理学和量子信息科学之间的联系。与二十年前相比，高能物理界发现自己处于多元化增加的健康状态。在本综述中，我们旨在为对实验室精确探针和深色光子的非专家提供有用的切入点。在过去的二十年中，有多种文章（例如，参见参考文献。（10，11）），该）调查了当时的最著名实验方法的发展，例如cav-
pos（iChep2024）286
天体物理和宇宙学可观察物，例如宇宙微波背景中的波动，螺旋星系的旋转曲线和引力透镜，表明我们宇宙的物质内容由16％的普通物质组成[1]。其余的84％归因于暗物质（DM），该暗物质是中性或仅在标准模型（SM）力下弱带电的。迄今为止，未观察到DM粒子。由于没有理由必须有独特的DM候选SM扩展SM，因此可能存在各种DM颗粒和黑暗力量的完整黑暗扇区。介体可以将SM和黑暗区域连接起来，从而使对撞机实验中的暗区域进行探索，并通过向量，轴，Higgs和Neutrino Portals出现。预计这些介体的耦合强度将非常弱，并且可能是长寿的，从而导致主要和次要顶点的主要位移。如果这些新粒子很轻，例如，质量低于电牵引量表，可以在对撞机实验中检测到它们。实验上最容易获得的可能性是介体是在SM颗粒的相互作用中产生的，并腐烂成可检测的最终态颗粒。此程序讨论了搜索可见的调解人衰减的搜索。将搜索每个可能的门户网站。这些分别是在及时搜索黑暗光子（DP）的搜索，并衰减为𝜇 + 𝜇 - ，在𝐵→𝐾→𝐾 + 𝜇- + + 𝜇-衰减中进行了深色的玻色子搜索，并进行了沉重的中性Lepton（Hnl）搜索𝑊 + +→𝜇 + + + +𝑁±±±±𝑞𝑞这些分析是用LHCB检测器进行的，LHCB检测器对正向区域具有独特的覆盖范围，并允许迅速和流离失所的衰减进行搜索。高光度和低触发阈值之间的平衡对于低质量搜索尤其重要。LHCB检测器的出色顶点和不变的质量分辨率非常适合解决强烈抑制的衰减。