面向未来高能物理实验的双读数量能器现状

未来高能 $e^+e^-$ 对撞机上的实验将聚焦于极高精度的标准模型测量。在最重要的物理基准中，包含仅依据来自在壳玻色子衰变的喷注对不变质量，分辨希格斯玻色子完全强子衰变模式（末态4喷注）为 W 或 Z 对的能力。这转化为 $30\%/\sqrt{E}$ 的相对能量分辨率目标，远超当前探测器性能。双读数量能器是一种利用两种不同物理过程（即闪烁与切伦科夫光发射）所产生的信息，以改善单强子与强子喷注能量分辨率的技術。IDEA 探测器的概念已纳入 FCC 与 CEPC 的概念设计报告，其基于双读数光纤量能器，采用硅光电倍增管（SiPMs）的独立光纤读数。单个 SiPM 信息有益于高粒度量能器设计，开启了粒子流及多种神经网络算法等先进重建技术。本文阐述了为证明双读数方法与高粒度特性结合可行性而开发的量能器原型现状。给出了各原型的特定设计选择，以及在高能测试束流或通过模拟所达成的性能。