环形正负电子对撞机：物理、技术以及现状( 四 ) 作者：靳松娄

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图2大型强子对撞机及其上的4个大型实验

相比于强子对撞机，基于正负电子对撞机的Higgs粒子工厂具有巨大的优势。正负电子是标准模型下的基本粒子，这意味着正负电子对撞机的初态是精确可知且可调的。在合适的对撞能量下，每100—1000次正负电子对撞中就会产生一个Higgs粒子事例，其信噪比比强子对撞机提高了一亿倍。在先进的探测器系统的支持下，几乎所有的正负电子Higgs工厂上的信号事例都可以被甄别、记录。除此之外，正负电子Higgs工厂还可以对Higgs粒子性质进行模型无关的精确测量。正负电子Higgs工厂可将Higgs粒子性质测量到0.1%—1%的相对精度，超出LHC的极限精度达一个量级。

正负电子对撞机是极有吸引力的、高精度的Higgs粒子工厂。国际高能物理学界普遍认为，建造正负电子Higgs工厂是未来高能物理对撞机实验发展的必由之路，并倡议了多个正负电子Higgs工厂技术方案。这些方案中包括了欧洲核子中心倡议的未来环形对撞机(FCC)[3]和紧致直线对撞机(CLIC)[4] ，可能被建设于日本的国际直线对撞机(ILC)[5] ，以及由我国高能物理学界提议的环形正负电子对撞机(CEPC)[6—8] 。这些被倡议的正负电子Higgs工厂可以被分为两大类：直线对撞机和环形对撞机。前者包括CLIC和ILC ，后者包括FCC和CEPC(图3) 。