Physics case for an LHCb Upgrade II - Opportunities in flavour physics, and beyond, in the HL-LHC era
In: https://hal.science/hal-01921608 ; 2018, 2018
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International audience ; The LHCb Upgrade II will fully exploit the flavour-physics opportunities of the HL-LHC, and study additional physics topics that take advantage of the forward acceptance of the LHCb spectrometer. The LHCb Upgrade I will begin operation in 2020. Consolidation will occur, and modest enhancements of the Upgrade I detector will be installed, in Long Shutdown 3 of the LHC (2025) and these are discussed here. The main Upgrade II detector will be installed in long shutdown 4 of the LHC (2030) and will build on the strengths of the current LHCb experiment and the Upgrade I. It will operate at a luminosity up to $ 2 \times 10^{34} \rm cm^{-2}s^{-1}$, ten times that of the Upgrade I detector. New detector components will improve the intrinsic performance of the experiment in certain key areas. An Expression Of Interest proposing Upgrade II was submitted in February 2017. The physics case for the Upgrade II is presented here in more depth. $CP$-violating phases will be measured with precisions unattainable at any other envisaged facility. The experiment will probe $b\to s \ell^+\ell^-$ and $b\to d \ell^+\ell^-$ transitions in both muon and electron decays in modes not accessible at Upgrade I. Minimal flavour violation will be tested with a precision measurement of the ratio of $B(B^0\to\mu^+\mu^-)/B(B_s^0\to \mu^+\mu^-)$. Probing charm $CP$ violation at the $10^{-5}$ level may result in its long sought discovery. Major advances in hadron spectroscopy will be possible, which will be powerful probes of low energy QCD. Upgrade II potentially will have the highest sensitivity of all the LHC experiments on the Higgs to charm-quark couplings. Generically, the new physics mass scale probed, for fixed couplings, will almost double compared with the pre-HL-LHC era; this extended reach for flavour physics is similar to that which would be achieved by the HE-LHC proposal for the energy frontier.
Titel: |
Physics case for an LHCb Upgrade II - Opportunities in flavour physics, and beyond, in the HL-LHC era
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Autor/in / Beteiligte Person: | Aaij, Roel ; Adeva, Bernardo ; Adinolfi, Marco ; Aidala, Christine Angela ; Ajaltouni, Ziad ; Akar, Simon ; Albicocco, Pietro ; Albrecht, Johannes ; Alessio, Federico ; Alexander, Michael ; Alfonso Albero, Alejandro ; Ali, Suvayu ; Alkhazov, Georgy ; Alvarez Cartelle, Paula ; Alves, Antonio Augusto ; Amato, Sandra ; Amerio, Silvia ; Amhis, Yasmine ; An, Liupan ; Anderlini, Lucio ; Andreassi, Guido ; Andreotti, Mirco ; Andrews, Jason ; Appleby, Robert ; Archilli, Flavio ; d'Argent, Philippe ; Arnau Romeu, Joan ; Artamonov, Alexander ; Artuso, Marina ; Arzymatov, Kenenbek ; Aslanides, Elie ; Atzeni, Michele ; Bachmann, Sebastian ; Back, John ; Baker, Sophie ; Balagura, Vladislav ; Baldini, Wander ; Baranov, Alexander ; Barlow, Roger ; Barsuk, Sergey ; Barter, William ; Baryshnikov, Fedor ; Batozskaya, Varvara ; Batsukh, Baasansuren ; Battista, Vincenzo ; Bay, Aurelio ; Beddow, John ; Bedeschi, Franco ; Bediaga, Ignacio ; Beiter, Andrew ; Bel, Lennaert ; Beliy, Nikita ; 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Gambetta, Silvia ; Gan, Yuyue ; Gandelman, Miriam ; Gandini, Paolo ; Gao, Yuanning ; Garcia Martin, Luis Miguel ; García Pardiñas, Julián ; Garcia Plana, Beatriz ; Garra Tico, Jordi ; Garrido, Lluis ; Gascon, David ; Gaspar, Clara ; Gavardi, Laura ; Gazzoni, Giulio ; Gerick, David ; Gersabeck, Evelina ; Gersabeck, Marco ; Gershon, Timothy ; Gerstel, Dawid ; Ghez, Philippe ; Gianì, Sebastiana ; Gibson, Valerie ; Girard, Olivier Göran ; Giubega, Lavinia-Helena ; Gizdov, Konstantin ; Gligorov, Vladimir ; Göbel, Carla ; Golubkov, Dmitry ; Golutvin, Andrey ; Gomes, Alvaro ; Gorelov, Igor Vladimirovich ; Gotti, Claudio ; Govorkova, Ekaterina ; Grabowski, Jascha Peter ; Graciani Diaz, Ricardo ; Granado Cardoso, Luis Alberto ; Graugés, Eugeni ; Graverini, Elena ; Graziani, Giacomo ; Grecu, Alexandru ; Greim, Roman ; Griffith, Peter ; Grillo, Lucia ; Gruber, Lukas ; Gruberg Cazon, Barak Raimond ; Grünberg, Oliver ; Gu, Chenxi ; Gushchin, Evgeny ; Guz, Yury ; Gys, Thierry ; Hadavizadeh, Thomas ; Hadjivasiliou, Christos ; Haefeli, Guido ; Haen, Christophe ; Haines, Susan ; Hamilton, Brian ; Han, Xiaoxue ; Hancock, Thomas Henry ; Hansmann-Menzemer, Stephanie ; Harnew, Neville ; Harnew, Samuel ; Harrison, Thomas ; Hasse, Christoph ; Hatch, Mark ; He, Jibo ; Hecker, Malte ; Heinicke, Kevin ; Heister, Arno ; Hennessy, Karol ; Henry, Louis ; van Herwijnen, Eric ; Heß, Miriam ; Hicheur, Adlène ; Hidalgo Charman, Raoul ; Hill, Donal ; Hilton, Martha ; Hopchev, Plamen Hristov ; Hu, Wenhua ; Huang, Wenqian ; Huard, Zachary ; Hulsbergen, Wouter ; Humair, Thibaud ; Hushchyn, Mikhail ; Hutchcroft, David ; Hynds, Daniel ; Ibis, Philipp ; Idzik, Marek ; Ilten, Philip ; Ivshin, Kuzma ; Jacobsson, Richard ; Jalocha, Pawel ; Jans, Eddy ; Jawahery, Abolhassan ; Jiang, Feng ; John, Malcolm ; Johnson, Daniel ; Jones, Christopher ; Joram, Christian ; Jost, Beat ; Jurik, Nathan ; Kandybei, Sergii ; Karacson, Matthias ; Kariuki, James Mwangi ; Karodia, Sarah ; Kazeev, Nikita ; Kecke, Matthieu ; Keizer, Floris ; Kelsey, Matthew ; Kenzie, Matthew ; Ketel, Tjeerd ; Khairullin, Egor ; Khanji, Basem ; Khurewathanakul, Chitsanu ; Kim, Kyung Eun ; Kirn, Thomas ; Klaver, Suzanne ; Klimaszewski, Konrad ; Klimkovich, Tatsiana ; Koliiev, Serhii ; Kolpin, Michael ; Kopecna, Renata ; Koppenburg, Patrick ; Kostiuk, Igor ; Kotriakhova, Sofia ; Kozeiha, Mohamad ; Kravchuk, Leonid ; Kreps, Michal ; Kress, Felix Johannes ; Krokovny, Pavel ; Krupa, Wojciech ; Krzemien, Wojciech ; Kucewicz, Wojciech ; Kucharczyk, Marcin ; Kudryavtsev, Vasily ; Kuonen, Axel Kevin ; Kvaratskheliya, Tengiz ; Lacarrere, Daniel ; Lafferty, George ; Lai, Adriano ; Lancierini, Davide ; Lanfranchi, Gaia ; Langenbruch, Christoph ; Latham, Thomas ; Lazzeroni, Cristina ; Le Gac, Renaud ; Lefèvre, Regis ; Leflat, Alexander ; Lefrançois, Jacques ; Lemaitre, Florian ; Leroy, Olivier ; Lesiak, Tadeusz ; Leverington, Blake ; Li, Pei-Rong ; Li, Tenglin ; Li, Zhuoming ; Liang, Xixin ; Likhomanenko, Tatiana ; Lindner, Rolf ; Lionetto, Federica ; Lisovskyi, Vitalii ; Liu, Xuesong ; Loh, David ; Loi, Angelo ; Longstaff, Iain ; Lopes, Jose ; Lovell, George Holger ; Lucchesi, Donatella ; Lucio Martinez, Miriam ; Lupato, Anna ; Luppi, Eleonora ; Lupton, Oliver ; Lusiani, Alberto ; Lyu, Xiao-Rui ; Machefert, Frederic ; Maciuc, Florin ; Macko, Vladimir ; Mackowiak, Patrick ; Maddrell-Mander, Samuel ; Maev, Oleg ; Maguire, Kevin ; Maisuzenko, Dmitrii ; Majewski, Maciej Witold ; Malde, Sneha ; Malecki, Bartosz ; Malinin, Alexander ; Maltsev, Timofei ; Manca, Giulia ; Mancinelli, Giampiero ; Marangotto, Daniele ; Maratas, Jan ; Marchand, Jean François ; Marconi, Umberto ; Marin Benito, Carla ; Marinangeli, Matthieu ; Marino, Pietro ; Marks, Jörg ; Marshall, Phillip John ; Martellotti, Giuseppe ; Martin, Morgan ; Martinelli, Maurizio ; Martinez Santos, Diego ; Martinez Vidal, Fernando ; Massafferri, André ; Materok, Marcel ; Matev, Rosen ; Mathad, Abhijit ; Mathe, Zoltan ; Matteuzzi, Clara ; Mauri, Andrea ; Maurice, Emilie ; Maurin, Brice ; Mazurov, Alexander ; Mccann, Michael ; Mcnab, Andrew ; Mcnulty, Ronan ; Mead, James Vincent ; Meadows, Brian ; Meaux, Cedric ; Meier, Frank ; Meinert, Nis ; Melnychuk, Dmytro ; Merk, Marcel ; Merli, Andrea ; Michielin, Emanuele ; Milanes, Diego Alejandro ; Millard, Edward James ; Minard, Marie-Noelle ; Minzoni, Luca ; Mitzel, Dominik Stefan ; Mödden, Antje ; Mogini, Andrea ; Molina Rodriguez, Josue ; Mombächer, Titus ; Monroy, Igancio Alberto ; Monteil, Stephane ; Morandin, Mauro ; Morello, Gianfranco ; Morello, Michael Joseph ; Morgunova, Olga ; Moron, Jakub ; Morris, Adam Benjamin ; Mountain, Raymond ; Muheim, Franz ; Mulder, Mick ; Müller, Dominik ; Müller, Janine ; Müller, Katharina ; Müller, Vanessa ; Murphy, Colm Harold ; Murray, Donal ; Naik, Paras ; Nakada, Tatsuya ; Nandakumar, Raja ; Nandi, Anita ; Nanut, Tara ; Nasteva, Irina ; Needham, Matthew ; Neri, Nicola ; Neubert, Sebastian ; Neufeld, Niko ; Neuner, Max ; Nguyen, Thi Dung ; Nguyen-Mau, Chung ; Nieswand, Simon ; Niet, Ramon ; Nikitin, Nikolay ; Nogay, Alla ; O'Hanlon, Daniel Patrick ; Oblakowska-Mucha, Agnieszka ; Obraztsov, Vladimir ; Ogilvy, Stephen ; Oldeman, Rudolf ; Onderwater, Gerco ; Ossowska, Anna ; Otalora Goicochea, Juan Martin ; Owen, Patrick ; Oyanguren, Maria Aranzazu ; Pais, Preema Rennee ; Palano, Antimo ; Palutan, Matteo ; Panshin, Gennady ; Papanestis, Antonios ; Pappagallo, Marco ; Pappalardo, Luciano ; Parker, William ; Parkes, Christopher ; Passaleva, Giovanni ; Pastore, Alessandra ; Patel, Mitesh ; Patrignani, Claudia ; Pearce, Alex ; Pellegrino, Antonio ; Penso, Gianni ; Pepe Altarelli, Monica ; Perazzini, Stefano ; Pereima, Dmitrii ; Perret, Pascal ; Pescatore, Luca ; Petridis, Konstantinos ; Petrolini, Alessandro ; Petrov, Aleksandr ; Petrucci, Stefano ; Petruzzo, Marco ; Pietrzyk, Boleslaw ; Pietrzyk, Guillaume ; Pikies, Malgorzata ; Pili, Martina ; Pinci, Davide ; Pinzino, Jacopo ; Pisani, Flavio ; Piucci, Alessio ; Placinta, Vlad-Mihai ; Playfer, Stephen ; Plews, Jonathan ; Plo Casasus, Maximo ; Polci, Francesco ; Poli Lener, Marco ; Poluektov, Anton ; Polukhina, Natalia ; Polyakov, Ivan ; Polycarpo, Erica ; Pomery, Gabriela Johanna ; Ponce, Sebastien ; Popov, Alexander ; Popov, Dmitry ; Poslavskii, Stanislav ; Potterat, Cédric ; Price, Eugenia ; Prisciandaro, Jessica ; Prouve, Claire ; Pugatch, Valery ; Puig Navarro, Albert ; Pullen, Hannah Louise ; Punzi, Giovanni ; Qian, Wenbin ; Qin, Jia-Jia ; Quagliani, Renato ; Quintana, Boris ; Rachwal, Bartlomiej ; Rademacker, Jonas ; Rama, Matteo ; Ramos Pernas, Miguel ; Rangel, Murilo ; Ratnikov, Fedor ; Raven, Gerhard ; Ravonel Salzgeber, Melody ; Reboud, Meril ; Redi, Federico ; Reichert, Stefanie ; dos Reis, Alberto ; Reiss, Florian ; Remon Alepuz, Clara ; Ren, Zan ; Renaudin, Victor ; Ricciardi, Stefania ; Richards, Sophie ; Rinnert, Kurt ; Robbe, Patrick ; Robert, Arnaud ; Rodrigues, Ana Barbara ; Rodrigues, Eduardo ; Rodriguez Lopez, Jairo Alexis ; Roehrken, Markus ; Rogozhnikov, Alexey ; Roiser, Stefan ; Rollings, Alexandra Paige ; Romanovskiy, Vladimir ; Romero Vidal, Antonio ; Rotondo, Marcello ; Rudolph, Matthew Scott ; Ruf, Thomas ; Ruiz Vidal, Joan ; Saborido Silva, Juan Jose ; Sagidova, Naylya ; Saitta, Biagio ; Salustino Guimaraes, Valdir ; Sanchez Gras, Cristina ; Sanchez Mayordomo, Carlos ; Sanmartin Sedes, Brais ; Santacesaria, Roberta ; Santamarina Rios, Cibran ; Santimaria, Marco ; Santovetti, Emanuele ; Sarpis, Gediminas ; Sarti, Alessio ; Satriano, Celestina ; Satta, Alessia ; Saur, Miroslav ; Savrina, Darya ; Schael, Stefan ; Schellenberg, Margarete ; Schiller, Manuel ; Schindler, Heinrich ; Schmelling, Michael ; Schmelzer, Timon ; Schmidt, Burkhard ; Schneider, Olivier ; Schopper, Andreas ; Schreiner, Hf ; Schubiger, Maxime ; Schune, Marie Helene ; Schwemmer, Rainer ; Sciascia, Barbara ; Sciubba, Adalberto ; Semennikov, Alexander ; Sepulveda, Eduardo Enrique ; Sergi, Antonino ; Serra, Nicola ; Serrano, Justine ; Sestini, Lorenzo ; Seuthe, Alex ; Seyfert, Paul ; Shapkin, Mikhail ; Shcheglov, Yury ; Shears, Tara ; Shekhtman, Lev ; Shevchenko, Vladimir ; Shmanin, Evgenii ; Siddi, Benedetto Gianluca ; Silva Coutinho, Rafael ; Silva de Oliveira, Luiz Gustavo ; Simi, Gabriele ; Simone, Saverio ; Skidmore, Nicola ; Skwarnicki, Tomasz ; Smeaton, John Gordon ; Smith, Eluned ; Smith, Iwan Thomas ; Smith, Mark ; Soares, Marcelo ; Soares Lavra, Lais ; Sokoloff, Michael ; Soler, Paul ; Souza de Paula, Bruno ; Spaan, Bernhard ; Spradlin, Patrick ; Stagni, Federico ; Stahl, Marian ; Stahl, Sascha ; Stefko, Pavol ; Stefkova, Slavomira ; Steinkamp, Olaf ; Stemmle, Simon ; Stenyakin, Oleg ; Stepanova, Margarita ; Stevens, Holger ; Stone, Sheldon ; Storaci, Barbara ; Stracka, Simone ; Stramaglia, Maria Elena ; Straticiuc, Mihai ; Straumann, Ulrich ; Strokov, Sergey ; Sun, Jiayin ; Sun, Liang ; Swientek, Krzysztof ; Syropoulos, Vasileios ; Szumlak, Tomasz ; Szymanski, Maciej Pawel ; t'Jampens, Stephane ; Tang, Zhipeng ; Tayduganov, Andrey ; Tekampe, Tobias ; Tellarini, Giulia ; Teubert, Frederic ; Thomas, Eric ; van Tilburg, Jeroen ; 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Zeitschrift: | https://hal.science/hal-01921608 ; 2018, 2018 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD, 2018 |
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