CERN Accelerating science

Report
Report number	arXiv:1812.07638 ; CERN-LPCC-2018-06
Title	Report from Working Group 4 : Opportunities in Flavour Physics at the HL-LHC and HE-LHC
Related title	Flavour Physics at the HL-LHC and HE-LHC
Author(s)	Cerri, A. (Sussex U.) ; Gligorov, V.V. (Paris U., VI-VII) ; Malvezzi, S. (INFN, Milan Bicocca) ; Martin Camalich, J. (Laguna U., Tenerife ; IAC, La Laguna) ; Zupan, J. (Cincinnati U.) ; Akar, S. (Cincinnati U.) ; Alimena, J. (Ohio State U.) ; Allanach, B.C. (Cambridge U., DAMTP) ; Altmannshofer, W. (UC, Santa Cruz, Inst. Part. Phys.) ; Anderlini, L. (INFN, Florence) ; Archilli, F. (NIKHEF, Amsterdam) ; Azzi, P. (INFN, Padua) ; Banerjee, S. (Durham U., IPPP) ; Barter, W. (Imperial Coll., London) ; Barton, A.E. (Lancaster U.) ; Bauer, M. (Durham U., IPPP) ; Belyaev, I. (Moscow, ITEP) ; Benson, S. (NIKHEF, Amsterdam) ; Bettler, M. (Cambridge U.) ; Bhattacharya, R. (Saha Inst.) ; Bifani, S. (Birmingham U.) ; Birnkraut, A. (Dortmund U.) ; Bishara, F. (DESY) ; Blake, T. (Warwick U.) ; Blusk, S. (Syracuse U.) ; Boos, E. (SINP, Moscow) ; Borsato, M. (Heidelberg U.) ; Bozzi, C. (INFN, Ferrara ; CERN) ; Bragagnolo, A. (Padua U. ; INFN, Padua) ; Brod, J. (Cincinnati U.) ; Brodzicka, J. (Cracow, INP) ; Buras, A.J. (TUM-IAS, Munich) ; Cadamuro, L. (Florida U.) ; Carbone, A. (INFN, Bologna ; U. Bologna, DIFA) ; Carena, M. (Fermilab ; Chicago U., EFI ; Chicago U., KICP) ; Carli, I. ; Carmona, A. (Mainz U., Inst. Phys. ; U. Mainz, PRISMA) ; Cavallo, F.R. (INFN, Bologna) ; Celis, A. (Munich U.) ; Cepeda, M. (CERN ; Madrid, CIEMAT) ; Chahal, G.S. (Imperial Coll., London ; Durham U. ; Durham U., IPPP) ; Chala, M. (Durham U., IPPP) ; Charles, J. (Marseille, CPT) ; Charles, M. (Paris U., VI-VII) ; Chen, K.F. (Taiwan, Natl. Taiwan U.) ; Chobanova, V. (Santiago de Compostela U., IGFAE) ; Chrzaszcz, M. (CERN) ; Ciezarek, G. (CERN) ; Cirigliano, V. (Los Alamos Natl. Lab., Theor. Div.) ; Ciuchini, M. (INFN, Rome3) ; Cliff, H. (Cambridge U.) ; Cogan, J. (Marseille, CPPM) ; Colangelo, G. (U. Bern, AEC) ; Contu, A. (INFN, Cagliari) ; Covarelli, R. (Turin U. ; INFN, Turin) ; Cowan, G. (Edinburgh U.) ; Crivellin, A. (PSI, Villigen) ; D'Ambrosio, G. (INFN, Naples) ; D'Onofrio, M. (Liverpool U.) ; Dang, N.P. (Louisville U.) ; Davis, A. (Manchester U.) ; De Aguiar Francisco, O.A. (CERN) ; De Bruyn, K. (CERN) ; De Sanctis, U. (INFN, Rome2 ; Rome U., Tor Vergata) ; De la Torre, H. (Michigan State U.) ; Dekens, W. (Los Alamos Natl. Lab., Theor. Div. ; UC, San Diego) ; Deliot, F. (IRFU, Saclay) ; Della Morte, M. (Southern Denmark U., CP3-Origins) ; Demers, S. (Yale U.) ; Derkach, D. (Higher Sch. of Economics, Moscow) ; Deschamps, O. (Clermont-Ferrand U.) ; Descotes-Genon, S. (Orsay, LPT) ; Dettori, F. (Liverpool U.) ; Di Canto, A. (CERN) ; Dinardo, M. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Dini, P. (INFN, Milan Bicocca) ; Dordei, F. (INFN, Cagliari) ; Dorigo, M. (CERN ; INFN, Trieste) ; dos Reis, A. (Rio de Janeiro, CBPF) ; Dudko, L. (SINP, Moscow) ; Dufour, L. (NIKHEF, Amsterdam) ; Durieux, G. (Technion ; DESY) ; Dutta, S. (Saha Inst.) ; Dziurda, A. (Cracow, INP) ; Eitschberger, U. (Dortmund U.) ; Esposito, A. (EPFL, Lausanne, LPTP) ; Estevez, M. ; Fajfer, S. (Stefan Inst., Ljubljana ; Ljubljana U.) ; Falkowski, A. (Orsay, LPT) ; Faroughy, D.A. (Stefan Inst., Ljubljana) ; Fedi, G. (INFN, Pisa) ; Fiorendi, S. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Fiori, F. (Pisa, Scuola Normale Superiore ; INFN, Pisa) ; Fitzpatrick, C. (CERN) ; Fleischer, R. (NIKHEF, Amsterdam) ; Fontana, M. (CERN) ; Fox, P.J. (Fermilab) ; Freytsis, M. (Oregon U.) ; Gámiz, E. (CAFPE, Granada ; Granada U., Theor. Phys. Astrophys.) ; Gabriel, E. ; Gambino, P. (INFN, Turin ; Turin U.) ; García Pardiñas, J. (Zurich U.) ; Geng, L.S. (Beihang U.) ; Gersabeck, E. (Manchester U.) ; Gersabeck, M. (Manchester U.) ; Gershon, T. (Warwick U.) ; Gilbert, A. (CERN) ; Gonzalez-Alonso, M. (CERN) ; Govoni, P. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Graziani, G. (INFN, Florence) ; Greljo, A. (CERN) ; Grillo, L. (Manchester U.) ; Grinstein, B. (UC, San Diego) ; Grohsjean, A. (DESY) ; Grossman, Y. (Cornell U., LEPP) ; Guadagnoli, D. (Annecy, LAPTH) ; Guo, F.-K. (Beijing, KITPC ; Beijing, GUCAS) ; Guzzi, L. (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Haller, J. (Hamburg U.) ; Hamilton, B. (Maryland U.) ; Han, T. (Pittsburgh U.) ; Harnik, R. (Fermilab) ; Hill, D. (Oxford U.) ; Hiller, G. (Dortmund U.) ; Hoepfner, K. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Hogan, J.M. (Warsaw U. ; Brown U.) ; Hurth, T. (Mainz U., Inst. Phys. ; U. Mainz, PRISMA) ; Igonkina, O. (Amsterdam U. ; NIKHEF, Amsterdam ; Nijmegen U., IMAPP) ; Ilten, P. (Birmingham U.) ; Isidori, G. (Zurich U.) ; Jain, Sa. (Tata Inst.) ; John, M. (Oxford U.) ; Johnson, D. (CERN) ; Jung, M. (Munich, Tech. U., Universe) ; Jurik, N. (Oxford U.) ; Jäger, S. (Sussex U.) ; Kado, M. (Orsay, LAL ; INFN, Rome ; Rome U.) ; Kagan, A.L. (Cincinnati U.) ; Kamenik, J.F. (Stefan Inst., Ljubljana ; Ljubljana U.) ; Karliner, M. (Tel Aviv U.) ; Kenzie, M. (Cambridge U.) ; Khanji, B. (CERN) ; Kieseler, J. (CERN) ; Kitahara, T. (Nagoya U. (main)) ; Klijnsma, T. (Zurich, ETH) ; Knecht, M. (Marseille, CPT) ; Košnik, N. (Stefan Inst., Ljubljana ; Ljubljana U.) ; Kogler, R. (Hamburg U.) ; Koppenburg, P. (NIKHEF, Amsterdam) ; Korytov, A. (Florida U.) ; Kreps, M. (Warwick U.) ; Langenbruch, C. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Langenegger, U. (PSI, Villigen) ; Latham, T. (Warwick U.) ; Lebed, R.F. (Arizona State U.) ; Lenz, A.J. (Durham U., IPPP) ; Leonardo, N. ; Leroy, O. (Marseille, CPPM) ; Li, Q. (Peking U.) ; Li, T. (Nankai U.) ; Ligabue, F. (INFN, Pisa ; Pisa, Scuola Normale Superiore) ; Ligeti, Z. (LBL, Berkeley ; UC, Berkeley) ; Long, K. (Wisconsin U., Madison) ; Lunghi, E. (Indiana U.) ; Mahmoudi, F. (Lyon, IPN) ; Mancinelli, G. (Marseille, CPPM) ; Mandrik, P. (Serpukhov, IHEP) ; Mannel, T. (Siegen U.) ; Marcano, X. (Orsay, LPT) ; Marchand, J.F. (Annecy, LAPP) ; Martínez Santos, D. (Santiago de Compostela U., IGFAE) ; Martin, A. (U. Notre Dame (main)) ; Martinelli, M. (CERN) ; Martinez Vidal, F. (Valencia U., IFIC) ; Marzocca, D. (INFN, Trieste) ; Matias, J. (Barcelona, IFAE) ; Matorras Cuevas, P. (U. Zurich (main)) ; Matsedonskyi, O. (Weizmann Inst.) ; Mauri, A. (Zurich U.) ; Mazumdar, K. (Tata Inst.) ; Merk, M. (NIKHEF, Amsterdam) ; Meyer, A.B. (DESY) ; Michielin, E. (INFN, Padua) ; Mitselmakher, G. (Florida U.) ; Mittnacht, L. (Mainz U., Inst. Phys. ; U. Mainz, PRISMA) ; Monteil, S. (Clermont-Ferrand U.) ; Morello, M.J. (INFN, Pisa ; Pisa, Scuola Normale Superiore) ; Morgenstern, M. (Amsterdam U. ; NIKHEF, Amsterdam) ; Narain, M. (Brown U.) ; Nardecchia, M. (CERN) ; Needham, M. (Edinburgh U.) ; Neri, N. (INFN, Milan ; Milan U.) ; Neubert, M. (Mainz U.) ; Neubert, S. (Heidelberg U.) ; Nierste, U. (KIT, Karlsruhe, TP) ; Nieves, J. (Valencia U., IFIC) ; Nir, Y. (Weizmann Inst.) ; Nisati, A. (INFN, Rome ; Rome U.) ; O'Hanlon, D.P. (INFN, Bologna) ; Oset, E. (Valencia U., IFIC) ; Owen, P. (Zurich U.) ; Ozcelik, O. (Bogazici U. ; LIP, Lisbon) ; Pagan Griso, S. (LBL, Berkeley ; UC, Berkeley) ; Palencia Cortezon, E. (Oviedo U.) ; Palla, F. (INFN, Pisa) ; Palutan, M. (Frascati) ; Pappagallo, M. (Edinburgh U.) ; Parkes, C. (Manchester U. ; CERN) ; Pascoli, S. ; Passaleva, G. (INFN, Florence ; CERN) ; Passemar, E. (Indiana U. ; Indiana U., CEEM ; Jefferson Lab) ; Patel, M. (Imperial Coll., London) ; Pearce, A. (CERN) ; Pedro, K. (Fermilab) ; Perazzini, S. (CERN) ; Perfilov, M. (SINP, Moscow) ; Perrozzi, L. (Zurich, ETH) ; Pescatore, L. (Ecole Polytechnique, Lausanne) ; Petersen, B.A. (CERN) ; Petrov, A.A. (Wayne State U.) ; Pich, A. (Valencia U., IFIC) ; Pilloni, A. (ECT, Trento ; Fond. Bruno Kessler, Trento ; Jefferson Lab) ; Polci, F. (Paris U., VI-VII) ; Polosa, A.D. (INFN, Rome ; Rome U.) ; Prelovsek, S. (Ljubljana U. ; Stefan Inst., Ljubljana ; Regensburg U.) ; Puig Navarro, A. (Zurich U.) ; Punzi, G. (INFN, Pisa ; Pisa U.) ; Rademacker, J. (Bristol U.) ; Rama, M. (INFN, Pisa) ; Reboud, M. (Annecy, LAPP) ; Reimers, A. (Hamburg U.) ; Reznicek, P. (Charles U.) ; Robinson, D.J. (UC, Santa Cruz, Inst. Part. Phys. ; LBL, Berkeley ; UC, Berkeley) ; Rosner, J.L. (Chicago U., EFI) ; Ruiz, R. (Louvain U., CP3 ; Durham U., IPPP) ; Saito, S. ; Sarkar, S. (Saha Inst.) ; Savin, A. (Wisconsin U., Madison) ; Sawant, S. (Tata Inst.) ; Schacht, S. (Cornell U., LEPP) ; Schlaffer, M. (Weizmann Inst.) ; Schmidt, A. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Schneider, B. (Fermilab) ; Schopper, A. (CERN) ; Schune, M.H. (Orsay, LAL) ; Segovia, J. (Pablo de Olavide U., Seville) ; Selvaggi, M. (CERN) ; Serra, N. (Zurich U.) ; Servant, G. (DESY ; Hamburg U., Inst. Theor. Phys. II) ; Sestini, L. (INFN, Padua) ; Shih, D. (Rutgers U., Piscataway) ; Silva Coutinho, R. (Zurich U.) ; Silvestrini, L. (INFN, Rome ; Rome U. ; CERN) ; Skovpen, K. (Vrije U., Brussels) ; Skwarnicki, T. (Syracuse U.) ; Smizanska, M. (Lancaster U.) ; Soni, A. (Brookhaven) ; Soreq, Y. (CERN ; Technion) ; Spannowsky, M. (Durham U.) ; Spradlin, P. (Glasgow U.) ; Stamou, E. (Chicago U., EFI ; Chicago U., KICP) ; Stone, S. (Syracuse U.) ; Stracka, S. (INFN, Pisa) ; Straub, D.M. (Munich, Tech. U., Universe) ; P Szczepaniak, A. (Indiana U. ; Indiana U., CEEM ; Jefferson Lab) ; T'Jampens, S. (Annecy, LAPP) ; Takahashi, Y. (U. Zurich (main)) ; Teubert, F. (CERN) ; Thomas, E. (CERN) ; Tisserand, V. (Clermont-Ferrand U.) ; Torre, R. (INFN, Genoa ; CERN) ; Tresoldi, F. (Sussex U.) ; Tsiakkouri, D. (Cyprus U.) ; Turchikhin, S. (Dubna, JINR) ; Ulmer, K.A. (Colorado U.) ; Vagnoni, V. (INFN, Bologna) ; van Dyk, D. (Munich, Tech. U.) ; van Tilburg, J. (NIKHEF, Amsterdam) ; Vecchi, S. (INFN, Ferrara) ; Venditti, R. (INFN, Bari) ; Vesterinen, M. (Warwick U.) ; Virto, J. (MIT, Cambridge, CTP ; Munich, Tech. U.) ; Volkov, P. (SINP, Moscow) ; Vorotnikov, G. (SINP, Moscow) ; Vryonidou, E. (CERN) ; Walder, J. (Lancaster U.) ; Walkowiak, W. (Siegen U.) ; Wang, J. (Florida U.) ; Wang, W. (Shanghai Jiaotong U. ; Shanghai Jiao Tong U.) ; Weiland, C. (Pittsburgh U. ; Durham U., IPPP) ; Whitehead, M. (Aachen, Tech. Hochsch.) ; Wilkinson, G. (Oxford U.) ; Williams, Mike (MIT) ; Williams, M.R.J. (Manchester U.) ; Wilson, F. (Rutherford) ; Xie, Y. (CCNU, Wuhan, Inst. Part. Phys.) ; Yang, Z. (Tsinghua U., Beijing) ; Yazgan, E. (Beijing, Inst. High Energy Phys.) ; You, T. (Cambridge U. ; Cambridge U., DAMTP) ; Yu, F. (Mainz U., Inst. Phys. ; U. Mainz, PRISMA) ; Zhang, C. (CAS, IHEP, Dongguan) ; Zhang, L. (Tsinghua U., Beijing) ; Zhang, W. (Brown U.)
Publication	2019-12-03
Imprint	2018
Number of pages	292
Note	Report from Working Group 4 on the Physics of the HL-LHC, and Perspectives at the HE-LHC, 292 pages
In:	HL/HE-LHC Workshop : Workshop on the Physics of HL-LHC, and Perspectives at HE-LHC, Geneva, Switzerland, 18 - 20 Jun 2018
In:	Report on the Physics at the HL-LHC, and Perspectives for the HE-LHC, Geneva, Switzerland, 18 - 20 Jun 2018, pp.867-1158
DOI	10.23731/CYRM-2019-007.867
Subject category	Particle Physics - Phenomenology ; hep-ex ; Particle Physics - Experiment ; hep-ph
Accelerator/Facility, Experiment	CERN HL-LHC CERN HE-LHC
Abstract	Motivated by the success of the flavour physics programme carried out over the last decade at the Large Hadron Collider (LHC), we characterize in detail the physics potential of its High-Luminosity and High-Energy upgrades in this domain of physics. We document the extraordinary breadth of the HL/HE-LHC programme enabled by a putative Upgrade II of the dedicated flavour physics experiment LHCb and the evolution of the established flavour physics role of the ATLAS and CMS general purpose experiments. We connect the dedicated flavour physics programme to studies of the top quark, Higgs boson, and direct high-$p_T$ searches for new particles and force carriers. We discuss the complementarity of their discovery potential for physics beyond the Standard Model, affirming the necessity to fully exploit the LHC's flavour physics potential throughout its upgrade eras.
Related document	LHCb-TALK-2018-251
Copyright/License	preprint: (License: arXiv nonexclusive-distrib 1.0) report: © 2019-2024 CERN (License: CC-BY-4.0)

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