학술논문
STCF Conceptual Design Report: Volume 1 -- Physics & Detector
Document Type
Working Paper
Author
Achasov, M.; Ai, X. C.; Aliberti, R.; An, L. P.; An, Q.; Bai, X. Z.; Bai, Y.; Bakina, O.; Barnyakov, A.; Blinov, V.; Bobrovnikov, V.; Bodrov, D.; Bogomyagkov, A.; Bondar, A.; Boyko, I.; Bu, Z. H.; Cai, F. M.; Cai, H.; Cao, J. J.; Cao, Q. H.; Cao, Z.; Chang, Q.; Chao, K. T.; Chen, D. Y.; Chen, H.; Chen, H. X.; Chen, J. F.; Chen, K.; Chen, L. L.; Chen, P.; Chen, S. L.; Chen, S. M.; Chen, S.; Chen, S. P.; Chen, W.; Chen, X. F.; Chen, X.; Chen, Y.; Chen, Y. Q.; Cheng, H. Y.; Cheng, J.; Cheng, S.; Dai, J. P.; Dai, L. Y.; Dai, X. C.; Dedovich, D.; Denig, A.; Denisenko, I.; Ding, D. Z.; Dong, L. Y.; Dong, W. H.; Druzhinin, V.; Du, D. S.; Du, Y. J.; Du, Z. G.; Duan, L. M.; Epifanov, D.; Fan, Y. L.; Fang, S. S.; Fang, Z. J.; Fedotovich, G.; Feng, C. Q.; Feng, X.; Feng, Y. T.; Fu, J. L.; Gao, J.; Ge, P. S.; Geng, C. Q.; Geng, L. S.; Gilman, A.; Gong, L.; Gong, T.; Gradl, W.; Gu, J. L.; Escalante, A. G.; Gui, L. C.; Guo, F. K.; Guo, J. C.; Guo, J.; Guo, Y. P.; Guo, Z. H.; Guskov, A.; Han, K. L.; Han, L.; Han, M.; Hao, X. Q.; He, J. B.; He, S. Q.; He, X. G.; He, Y. L.; He, Z. B.; Heng, Z. X.; Hou, B. L.; Hou, T. J.; Hou, Y. R.; Hu, C. Y.; Hu, H. M.; Hu, K.; Hu, R. J.; Hu, X. H.; Hu, Y. C.; Hua, J.; Huang, G. S.; Huang, J. S.; Huang, M.; Huang, Q. Y.; Huang, W. Q.; Huang, X. T.; Huang, X. J.; Huang, Y. B.; Huang, Y. S.; Hüsken, N.; Ivanov, V.; Ji, Q. P.; Jia, J. J.; Jia, S.; Jia, Z. K.; Jiang, H. B.; Jiang, J.; Jiang, S. Z.; Jiao, J. B.; Jiao, Z.; Jing, H. J.; Kang, X. L.; Kang, X. S.; Ke, B. C.; Kenzie, M.; Khoukaz, A.; Koop, I.; Kravchenko, E.; Kuzmin, A.; Lei, Y.; Levichev, E.; Li, C. H.; Li, C.; Li, D. Y.; Li, F.; Li, G.; Li, H. B.; Li, H.; Li, H. N.; Li, H. J.; Li, H. L.; Li, J. M.; Li, J.; Li, L.; Li, L. Y.; Li, N.; Li, P. R.; Li, R. H.; Li, S.; Li, T.; Li, W. J.; Li, X. H.; Li, X. Q.; Li, Y.; Li, Y. Y.; Li, Z. J.; Liang, H.; Liang, J. H.; Liao, G. R.; Liao, L. Z.; Liao, Y.; Lin, C. X.; Lin, X. S.; Liu, B. J.; Liu, C. W.; Liu, D.; Liu, F.; Liu, G. M.; Liu, H. B.; Liu, J.; Liu, J. J.; Liu, J. B.; Liu, K.; Liu, K. Y.; Liu, L.; Liu, Q.; Liu, S. B.; Liu, T.; Liu, X.; Liu, Y. W.; Liu, Y.; Liu, Y. L.; Liu, Z. Q.; Liu, Z. Y.; Liu, Z. W.; Logashenko, I.; Long, Y.; Lu, C. G.; Lu, N.; Lü, Q. F.; Lu, Y.; Lv, Z.; Lukin, P.; Luo, F. J.; Luo, T.; Luo, X. F.; Lyu, H. J.; Lyu, X. R.; Ma, J. P.; Ma, P.; Ma, Y.; Maas, F.; Malde, S.; Matvienko, D.; Meng, Z. X.; Mitchell, R.; Dias, J. M.; Nefediev, A.; Nefedov, Y.; Olsen, S. L.; Ouyang, Q.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pan, X.; Pan, Y.; Passemar, E.; Pei, Y. P.; Peng, H. P.; Peng, L.; Peng, X. Y.; Peng, X. J.; Peters, K.; Pivovarov, S.; Pyata, E.; Qi, B. B.; Qi, Y. Q.; Qian, W. B.; Qian, Y.; Qiao, C. F.; Qin, J. J.; Qin, L. Q.; Qin, X. S.; Qiu, T. L.; Rademacker, J.; Redmer, C. F.; Sang, H. Y.; Saur, M.; Shan, W.; Shan, X. Y.; Shang, L. L.; Shao, M.; Shekhtman, L.; Shen, C. P.; Shen, J. M.; Shen, Z. T.; Shi, H. C.; Shi, X. D.; Shwartz, B.; Sokolov, A.; Song, J. J.; Song, W. M.; Song, Y.; Song, Y. X.; Sukharev, A.; Sun, J. F.; Sun, L.; Sun, X. M.; Sun, Y. J.; Sun, Z. P.; Tang, J.; Tang, S. S.; Tang, Z. B.; Tian, C. H.; Tian, J. S.; Tikhonov, Y.; Todyshev, K.; Uglov, T.; Vorobyev, V.; Wan, B. D.; Wang, B. L.; Wang, B.; Wang, D. Y.; Wang, G. Y.; Wang, G. L.; Wang, H. L.; Wang, J.; Wang, J. H.; Wang, J. C.; Wang, M. L.; Wang, R.; Wang, S. B.; Wang, W.; Wang, W. P.; Wang, X. C.; Wang, X. D.; Wang, X. L.; Wang, X. P.; Wang, X. F.; Wang, Y. D.; Wang, Y. P.; Wang, Y. Q.; Wang, Y. L.; Wang, Y. G.; Wang, Z. Y.; Wang, Z. L.; Wang, Z. G.; Wei, D. H.; Wei, X. L.; Wei, X. M.; Wen, Q. G.; Wen, X. J.; Wilkinson, G.; Wu, B.; Wu, J. J.; Wu, L.; Wu, P. W.; Wu, T. W.; Wu, Y. S.; Xia, L.; Xiang, T.; Xiao, C. W.; Xiao, D.; Xiao, M.; Xie, Y. H.; Xing, Y.; Xing, Z. Z.; Xiong, X. N.; Xu, F. R.; Xu, J.; Xu, L. L.; Xu, Q. N.; Xu, X. C.; Xu, X. P.; Xu, Y. C.; Xu, Y. P.; Xu, Y.; Xu, Z. Z.; Xuan, D. W.; Xue, F. F.; Yan, L.; Yan, M. J.; Yan, W. B.; Yan, W. C.; Yan, X. S.; Yang, B. F.; Yang, C.; Yang, H. J.; Yang, H. R.; Yang, H. T.; Yang, J. F.; Yang, S. L.; Yang, Y. D.; Yang, Y. H.; Yang, Y. S.; Yang, Y. L.; Yang, Z. Y.; Yao, D. L.; Yin, H.; Yin, X. H.; Yokozaki, N.; You, S. Y.; You, Z. Y.; Yu, C. X.; Yu, F. S.; Yu, G. L.; Yu, H. L.; Yu, J. S.; Yu, J. Q.; Yuan, L.; Yuan, X. B.; Yue, Y. F.; Zeng, M.; Zeng, S.; Zhang, A. L.; Zhang, B. W.; Zhang, G. Y.; Zhang, G. Q.; Zhang, H. J.; Zhang, H. B.; Zhang, J. Y.; Zhang, J. L.; Zhang, J.; Zhang, L.; Zhang, L. M.; Zhang, R.; Zhang, S. L.; Zhang, T.; Zhang, X.; Zhang, Y.; Zhang, Y. X.; Zhang, Y. T.; Zhang, Y. F.; Zhang, Y. C.; Zhang, Y. M.; Zhang, Y. L.; Zhang, Z. H.; Zhang, Z. Y.; Zhao, H. Y.; Zhao, J.; Zhao, L.; Zhao, M. G.; Zhao, Q.; Zhao, R. G.; Zhao, R. P.; Zhao, Z. G.; Zhao, Z. X.; Zhemchugov, A.; Zheng, B.; Zheng, L.; Zheng, Q. B.; Zheng, R.; Zheng, Y. H.; Zhong, X. H.; Zhou, H. J.; Zhou, H. Q.; Zhou, H.; Zhou, S. H.; Zhou, X.; Zhou, X. K.; Zhou, X. R.; Zhou, Y. L.; Zhou, Y.; Zhou, Y. X.; Zhou, Z. Y.; Zhu, J. Y.; Zhu, K.; Zhu, R. D.; Zhu, R. L.; Zhu, S. H.; Zhu, Y. C.; Zhu, Z. A.; Zhukova, V.; Zhulanov, V.; Zou, B. S.; Zuo, Y. B.
Source
Front. Phys. 19(1), 14701 (2024)
Subject
Language
Abstract
The Super $\tau$-Charm facility (STCF) is an electron-positron collider proposed by the Chinese particle physics community. It is designed to operate in a center-of-mass energy range from 2 to 7 GeV with a peak luminosity of $0.5\times 10^{35}{\rm cm}^{-2}{\rm s}^{-1}$ or higher. The STCF will produce a data sample about a factor of 100 larger than that by the present $\tau$-Charm factory -- the BEPCII, providing a unique platform for exploring the asymmetry of matter-antimatter (charge-parity violation), in-depth studies of the internal structure of hadrons and the nature of non-perturbative strong interactions, as well as searching for exotic hadrons and physics beyond the Standard Model. The STCF project in China is under development with an extensive R\&D program. This document presents the physics opportunities at the STCF, describes conceptual designs of the STCF detector system, and discusses future plans for detector R\&D and physics case studies.