Towards a muon collider

Accettura, C.; Adams, D.; Agarwal, R.; Ahdida, C.; Aime, C.; Amapane, N.; Amorim, D.; Andreetto, P.; Anulli, F.; Appleby, R.; Apresyan, A.; Apyan, A.; Arsenyev, S.; Asadi, P.; Mahmoud, M.A.; Azatov, A.; Back, J.; Balconi, L.; Bandiera, L.; Barlow, R.; Bartosik, N.; Barzi, E.; Batsch, F.; Bauce, M.; Berg, J.S.; Bersani, A.; Bertarelli, A.; Bertolin, A.; Black, K.; Boattini, F.; Bogacz, A.; Bonesini, M.; Bordini, B.; Bottaro, S.; Bottura, L.; Braghieri, A.; Breschi, M.; Bruhwiler, N.; Buffat, X.; Buonincontri, L.; Burrows, P.N.; Burt, G.; Buttazzo, D.; Caiffi, B.; Calviani, M.; Calzaferri, S.; Calzolari, D.; Capdevilla, R.; Carli, C.; Casaburo, F.; Casarsa, M.; Castelli, L.; Catanesi, M.G.; Cavallucci, L.; Cavoto, G.; Celiberto, F.G.; Celona, L.; Cerri, A.; Cesarini, G.; Cesarotti, C.; Chachamis, G.; Chance, A.; Chen, S.; Chien, Y.-.; Chiesa, M.; Colaleo, A.; Collamati, F.; Collazuol, G.; Costa, M.; Craig, N.; Curatolo, C.; Curtin, D.; Da Molin, G.; Dam, M.; Damerau, H.; Dasu, S.; de Blas, J.; De Curtis, S.; De Matteis, E.; De Rosa, S.; Delahaye, J.-.; Denisov, D.; Denizli, H.; Densham, C.; Dermisek, R.; Di Luzio, L.; Di Meco, E.; Di Micco, B.; Dienes, K.; Diociaiuti, E.; Dorigo, T.; Dudarev, A.; Edgecock, R.; Errico, F.; Fabbrichesi, M.; Farinon, S.; Ferrari, A.; Somoza, J.A.F.; Filthaut, F.; Fiorina, D.; Fol, E.; Forslund, M.; Franceschini, R.; Ximenes, R.F.; Gabrielli, E.; Gallinaro, M.; Garosi, F.; Giambastiani, L.; Gianelle, A.; Gilardoni, S.; Giove, D.A.; Giraldin, C.; Glioti, A.; Greco, M.; Greljo, A.; Groeber, R.; Grojean, C.; Grudiev, A.; Gu, J.; Han, C.; Han, T.; Hauptman, J.; Henning, B.; Hermanek, K.; Herndon, M.; Holmes, T.R.; Homiller, S.; Huang, G.; Jana, S.; Jindariani, S.; Jurj, P.B.; Kahn, Y.; Karpov, I.; Kelliher, D.; Kilian, W.; Kolehmainen, A.; Kong, K.; Koppenburg, P.; Kreher, N.; Krintiras, G.; Krizka, K.; Krnjaic, G.; Kuchma, B.T.; Kumar, N.; Lechner, A.; Lee, L.; Li, Q.; Voti, R.L.; Lipton, R.; Liu, Z.; Lomte, S.; Long, K.; Gomez, J.L.; Losito, R.; Low, I.; Lu, Q.; Lucchesi, D.; Ma, L.; Ma, Y.; Machida, S.; Maltoni, F.; Mandurrino, M.; Mansoulie, B.; Mantani, L.; Marchand, C.; Mariotto, S.; Martin-Haugh, S.; Marzocca, D.; Mastrapasqua, P.; Mauro, G.; Mazzolari, A.; Mcginnis, N.; Meade, P.; Mele, B.; Meloni, F.; Mentink, M.; Merlassino, C.; Metral, E.; Miceli, R.; Milas, N.; Mokhov, N.; Montella, A.; Mulder, T.; Musenich, R.; Nardecchia, M.; Nardi, F.; Neufeld, N.; Neuffer, D.; Novelli, D.; Onel, Y.; Orestano, D.; Paesani, D.; Griso, S.P.; Palmer, M.; Panci, P.; Panico, G.; Paparella, R.; Paradisi, P.; Passeri, A.; Pastrone, N.; Pellecchia, A.; Piccinini, F.; Portone, A.; Potamianos, K.; Prioli, M.; Quettier, L.; Radicioni, E.; Radogna, R.; Rattazzi, R.; Redigolo, D.; Reina, L.; Resseguie, E.; Reuter, J.; Ribani, P.L.; Riccardi, C.; Ricci, L.; Ricciardi, S.; Ristori, L.; Robens, T.N.; Rodejohann, W.; Rogers, C.; Romagnoni, M.; Ronald, K.; Rossi, L.; Ruiz, R.; Queiroz, F.S.; Sala, F.; Salko, J.; Salvini, P.; Salvioni, E.; Santiago, J.; Sarra, I.; Esteban, F.J.S.; Schieck, J.; Schulte, D.; Selvaggi, M.; Senatore, C.; Senol, A.; Sertore, D.; Sestini, L.; Sharma, V.; Shiltsev, V.; Shu, J.; Simone, F.M.; Simoniello, R.; Skoufaris, K.; Sorbi, M.; Sorti, S.; Stamerra, A.; Stapnes, S.; Stark, G.H.; Statera, M.; Stechauner, B.; Stolarski, D.; Stratakis, D.; Su, S.; Su, W.; Sumensari, O.; Sun, X.; Sundrum, R.; Swiatlowski, M.J.; Sytov, A.; Tait, T.M.P.; Tang, J.; Tang, J.; Tesi, A.; Testoni, P.; Thomas, B.; Thompson, E.A.; Torre, R.; Tortora, L.; Tortora, L.; Trifinopoulos, S.; Vai, I.; Valente, M.; Valente, R.U.; Valenti, A.; Valle, N.; Rienen, U.; Venditti, R.; Verweij, A.; Verwilligen, P.; Vittorio, L.; Vitulo, P.; Wang, L.; Weber, H.; Wozniak, M.; Wu, R.; Wu, Y.; Wulzer, A.; Xie, K.; Yamamoto, A.; Yang, Y.; Yonehara, K.; Yoon, S.; Zaza, A.; Zhao, X.; Zlobin, A.; Zuliani, D.; Zurita, J.

doi:10.1140/epjc/s10052-023-11889-x

A muon collider would enable the big jump ahead in energy reach that is needed for a fruitful exploration of fundamental interactions. The challenges of producing muon collisions at high luminosity and 10 TeV centre of mass energy are being investigated by the recently-formed International Muon Collider Collaboration. This Review summarises the status and the recent advances on muon colliders design, physics and detector studies. The aim is to provide a global perspective of the field and to outline directions for future work.

Towards a muon collider / C. Accettura, D. Adams, R. Agarwal, C. Ahdida, C. Aime, N. Amapane, D. Amorim, P. Andreetto, F. Anulli, R. Appleby, A. Apresyan, A. Apyan, S. Arsenyev, P. Asadi, M.A. Mahmoud, A. Azatov, J. Back, L. Balconi, L. Bandiera, R. Barlow, N. Bartosik, E. Barzi, F. Batsch, M. Bauce, J.S. Berg, A. Bersani, A. Bertarelli, A. Bertolin, K. Black, F. Boattini, A. Bogacz, M. Bonesini, B. Bordini, S. Bottaro, L. Bottura, A. Braghieri, M. Breschi, N. Bruhwiler, X. Buffat, L. Buonincontri, P.N. Burrows, G. Burt, D. Buttazzo, B. Caiffi, M. Calviani, S. Calzaferri, D. Calzolari, R. Capdevilla, C. Carli, F. Casaburo, M. Casarsa, L. Castelli, M.G. Catanesi, L. Cavallucci, G. Cavoto, F.G. Celiberto, L. Celona, A. Cerri, G. Cesarini, C. Cesarotti, G. Chachamis, A. Chance, S. Chen, Y.-. Chien, M. Chiesa, A. Colaleo, F. Collamati, G. Collazuol, M. Costa, N. Craig, C. Curatolo, D. Curtin, G. Da Molin, M. Dam, H. Damerau, S. Dasu, J. de Blas, S. De Curtis, E. De Matteis, S. De Rosa, J.-. Delahaye, D. Denisov, H. Denizli, C. Densham, R. Dermisek, L. Di Luzio, E. Di Meco, B. Di Micco, K. Dienes, E. Diociaiuti, T. Dorigo, A. Dudarev, R. Edgecock, F. Errico, M. Fabbrichesi, S. Farinon, A. Ferrari, J.A.F. Somoza, F. Filthaut, D. Fiorina, E. Fol, M. Forslund, R. Franceschini, R.F. Ximenes, E. Gabrielli, M. Gallinaro, F. Garosi, L. Giambastiani, A. Gianelle, S. Gilardoni, D.A. Giove, C. Giraldin, A. Glioti, M. Greco, A. Greljo, R. Groeber, C. Grojean, A. Grudiev, J. Gu, C. Han, T. Han, J. Hauptman, B. Henning, K. Hermanek, M. Herndon, T.R. Holmes, S. Homiller, G. Huang, S. Jana, S. Jindariani, P.B. Jurj, Y. Kahn, I. Karpov, D. Kelliher, W. Kilian, A. Kolehmainen, K. Kong, P. Koppenburg, N. Kreher, G. Krintiras, K. Krizka, G. Krnjaic, B.T. Kuchma, N. Kumar, A. Lechner, L. Lee, Q. Li, R.L. Voti, R. Lipton, Z. Liu, S. Lomte, K. Long, J.L. Gomez, R. Losito, I. Low, Q. Lu, D. Lucchesi, L. Ma, Y. Ma, S. Machida, F. Maltoni, M. Mandurrino, B. Mansoulie, L. Mantani, C. Marchand, S. Mariotto, S. Martin-Haugh, D. Marzocca, P. Mastrapasqua, G. Mauro, A. Mazzolari, N. Mcginnis, P. Meade, B. Mele, F. Meloni, M. Mentink, C. Merlassino, E. Metral, R. Miceli, N. Milas, N. Mokhov, A. Montella, T. Mulder, R. Musenich, M. Nardecchia, F. Nardi, N. Neufeld, D. Neuffer, D. Novelli, Y. Onel, D. Orestano, D. Paesani, S.P. Griso, M. Palmer, P. Panci, G. Panico, R. Paparella, P. Paradisi, A. Passeri, N. Pastrone, A. Pellecchia, F. Piccinini, A. Portone, K. Potamianos, M. Prioli, L. Quettier, E. Radicioni, R. Radogna, R. Rattazzi, D. Redigolo, L. Reina, E. Resseguie, J. Reuter, P.L. Ribani, C. Riccardi, L. Ricci, S. Ricciardi, L. Ristori, T.N. Robens, W. Rodejohann, C. Rogers, M. Romagnoni, K. Ronald, L. Rossi, R. Ruiz, F.S. Queiroz, F. Sala, J. Salko, P. Salvini, E. Salvioni, J. Santiago, I. Sarra, F.J.S. Esteban, J. Schieck, D. Schulte, M. Selvaggi, C. Senatore, A. Senol, D. Sertore, L. Sestini, V. Sharma, V. Shiltsev, J. Shu, F.M. Simone, R. Simoniello, K. Skoufaris, M. Sorbi, S. Sorti, A. Stamerra, S. Stapnes, G.H. Stark, M. Statera, B. Stechauner, D. Stolarski, D. Stratakis, S. Su, W. Su, O. Sumensari, X. Sun, R. Sundrum, M.J. Swiatlowski, A. Sytov, T.M.P. Tait, J. Tang, J. Tang, A. Tesi, P. Testoni, B. Thomas, E.A. Thompson, R. Torre, L. Tortora, L. Tortora, S. Trifinopoulos, I. Vai, M. Valente, R.U. Valente, A. Valenti, N. Valle, U. Rienen, R. Venditti, A. Verweij, P. Verwilligen, L. Vittorio, P. Vitulo, L. Wang, H. Weber, M. Wozniak, R. Wu, Y. Wu, A. Wulzer, K. Xie, A. Yamamoto, Y. Yang, K. Yonehara, S. Yoon, A. Zaza, X. Zhao, A. Zlobin, D. Zuliani, J. Zurita. - In: THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS. - ISSN 1434-6044. - 83:9(2023 Sep 26), pp. 864.1-864.110. [10.1140/epjc/s10052-023-11889-x]

Towards a muon collider

Accettura C.;Adams D.;Agarwal R.;Ahdida C.;Aime C.;Amapane N.;Amorim D.;Andreetto P.;Anulli F.;Appleby R.;Apresyan A.;Apyan A.;Arsenyev S.;Asadi P.;Mahmoud M. A.;Azatov A.;Back J.;L. Balconi;Bandiera L.;Barlow R.;Bartosik N.;Barzi E.;Batsch F.;Bauce M.;Berg J. S.;Bersani A.;Bertarelli A.;Bertolin A.;Black K.;Boattini F.;Bogacz A.;Bonesini M.;Bordini B.;Bottaro S.;Bottura L.;Braghieri A.;Breschi M.;Bruhwiler N.;Buffat X.;Buonincontri L.;Burrows P. N.;Burt G.;Buttazzo D.;Caiffi B.;Calviani M.;Calzaferri S.;Calzolari D.;Capdevilla R.;Carli C.;Casaburo F.;Casarsa M.;Castelli L.;Catanesi M. G.;Cavallucci L.;Cavoto G.;Celiberto F. G.;Celona L.;Cerri A.;Cesarini G.;Cesarotti C.;Chachamis G.;Chance A.;Chen S.;Chien Y. -T.;Chiesa M.;Colaleo A.;Collamati F.;Collazuol G.;Costa M.;Craig N.;C. Curatolo;Curtin D.;Da Molin G.;Dam M.;Damerau H.;Dasu S.;de Blas J.;De Curtis S.;De Matteis E.;De Rosa S.;Delahaye J. -P.;Denisov D.;Denizli H.;Densham C.;Dermisek R.;Di Luzio L.;Di Meco E.;Di Micco B.;Dienes K.;Diociaiuti E.;Dorigo T.;Dudarev A.;Edgecock R.;Errico F.;Fabbrichesi M.;Farinon S.;Ferrari A.;Somoza J. A. F.;Filthaut F.;Fiorina D.;Fol E.;Forslund M.;Franceschini R.;Ximenes R. F.;Gabrielli E.;Gallinaro M.;Garosi F.;Giambastiani L.;Gianelle A.;Gilardoni S.;Giove D. A.;Giraldin C.;Glioti A.;Greco M.;Greljo A.;Groeber R.;Grojean C.;Grudiev A.;Gu J.;Han C.;Han T.;Hauptman J.;Henning B.;Hermanek K.;Herndon M.;Holmes T. R.;Homiller S.;Huang G.;Jana S.;Jindariani S.;Jurj P. B.;Kahn Y.;Karpov I.;Kelliher D.;Kilian W.;Kolehmainen A.;Kong K.;Koppenburg P.;Kreher N.;Krintiras G.;Krizka K.;Krnjaic G.;Kuchma B. T.;Kumar N.;Lechner A.;Lee L.;Li Q.;Voti R. L.;Lipton R.;Liu Z.;Lomte S.;Long K.;Gomez J. L.;Losito R.;Low I.;Lu Q.;Lucchesi D.;Ma L.;Ma Y.;Machida S.;Maltoni F.;Mandurrino M.;Mansoulie B.;Mantani L.;Marchand C.;S. Mariotto;Martin-Haugh S.;Marzocca D.;Mastrapasqua P.;Mauro G.;Mazzolari A.;McGinnis N.;Meade P.;Mele B.;Meloni F.;Mentink M.;Merlassino C.;Metral E.;Miceli R.;Milas N.;Mokhov N.;Montella A.;Mulder T.;Musenich R.;Nardecchia M.;Nardi F.;Neufeld N.;Neuffer D.;Novelli D.;Onel Y.;Orestano D.;Paesani D.;Griso S. P.;Palmer M.;Panci P.;Panico G.;R. Paparella;Paradisi P.;Passeri A.;Pastrone N.;Pellecchia A.;Piccinini F.;Portone A.;Potamianos K.;Prioli M.;Quettier L.;Radicioni E.;Radogna R.;Rattazzi R.;Redigolo D.;Reina L.;Resseguie E.;Reuter J.;Ribani P. L.;Riccardi C.;Ricci L.;Ricciardi S.;Ristori L.;Robens T. N.;Rodejohann W.;Rogers C.;M. Romagnoni;Ronald K.;L. Rossi;Ruiz R.;Queiroz F. S.;Sala F.;Salko J.;Salvini P.;Salvioni E.;Santiago J.;Sarra I.;Esteban F. J. S.;Schieck J.;Schulte D.;Selvaggi M.;Senatore C.;Senol A.;Sertore D.;Sestini L.;Sharma V.;Shiltsev V.;Shu J.;Simone F. M.;Simoniello R.;Skoufaris K.;M. Sorbi;S. Sorti;Stamerra A.;Stapnes S.;Stark G. H.;Statera M.;Stechauner B.;Stolarski D.;Stratakis D.;Su S.;Su W.;Sumensari O.;Sun X.;Sundrum R.;Swiatlowski M. J.;Sytov A.;Tait T. M. P.;Tang J.;Tang J.;Tesi A.;Testoni P.;Thomas B.;Thompson E. A.;Torre R.;Tortora L.;Tortora L.;Trifinopoulos S.;Vai I.;Valente M.;Valente R. U.;Valenti A.;Valle N.;Rienen U.;Venditti R.;Verweij A.;Verwilligen P.;Vittorio L.;Vitulo P.;Wang L.;Weber H.;Wozniak M.;Wu R.;Wu Y.;Wulzer A.;Xie K.;Yamamoto A.;Yang Y.;Yonehara K.;Yoon S.;Zaza A.;Zhao X.;Zlobin A.;Zuliani D.;Zurita J.

2023

Abstract

A muon collider would enable the big jump ahead in energy reach that is needed for a fruitful exploration of fundamental interactions. The challenges of producing muon collisions at high luminosity and 10 TeV centre of mass energy are being investigated by the recently-formed International Muon Collider Collaboration. This Review summarises the status and the recent advances on muon colliders design, physics and detector studies. The aim is to provide a global perspective of the field and to outline directions for future work.

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	Settori scientifico-disciplinari dell'articolo
	
			Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
		
	Titolo del progetto
	
	Titolo Progetto
	
									A Design Study for a Muon Collider complex at 10+ TeV center of mass (MuCol)
								
	Acronimo
	
									MuCol
								
	Nome finanziatore
	
										EUROPEAN COMMISSION
									
	N. Contratto
	
									101094300
								
	Titolo Progetto
	
									advanced Muon Campus in US and Europe contribution
								
	Acronimo
	
									aMUSE
								
	Nome finanziatore
	
										European Commission
									
	Finanziamento
	
									Horizon 2020 Framework Programme
								
	N. Contratto
	
									101006726
								
	Data di pubblicazione
	
			26-set-2023
		
	Rivista in ANCE
	
			THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS
		
	DOI
	
			https://dx.doi.org/10.1140/epjc/s10052-023-11889-x
		
	Tipologia
	
			Article (author)
		
	Appare nelle tipologie:
	
			01 - Articolo su periodico

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Towards a muon collider

2023

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