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未来$e^+e^-$ Higgs 工厂的束流极化精度要求

高能物理 - 唯象学 2025-11-14 v1 高能物理 - 实验

摘要

我们提出工作,量化未来e+ee^+e^- Higgs 工厂的束流极化精度最低要求。我们发现,在假设高电子束极化(PP_-)的前提下,正电子极化(P+P_+)的重要性既是众所周知的,也有新发现。我们发现,提高正电子极化会导致对仅随有效极化PeffP_\mathrm{eff}缩放的测量,束流极化精度要求更宽松。相反,对于那些与束流极化乘积PP+P_-P_+成正比的测量(如包含eeZeeZeeγee\gamma顶点的数测),随着正电子极化的提高,这些测量的极化精度需求反而更严格。我们检验了在250 GeV处对Higgsstrahlung横截面(σZH\sigma_{ZH})要求10310^{-3}精度、在Z极点处对电子左右非对称性(AeA_{\rm e})要求10410^{-4}精度、以及从Z极点到3 TeV处对双光子横截面(σγγ\sigma_{\gamma \gamma})要求10410^{-4}精度。我们发现,对于Z极点以外的测量,若能实现束流极化比0.10.1%更好的精度,目标可实现。对于10410^{-4}精度的AeA_{\rm e}测量,若束流极化精度能做到比0.020.02%更好,或通过提升束流极化值接近1来降低要求,则需求可降低到比0.150.15%更好。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.09851,
  title  = {Beam polarization precision requirements for future $e^+e^-$ Higgs factories},
  author = {Brendon Madison},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.09851},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 6 figures, 3 tables