CERN Accelerating science

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Report number	arXiv:2303.08533 ; FERMILAB-PUB-23-123-AD-PPD-T
Title	Towards a Muon Collider
Author(s)	Accettura, Carlotta (CERN) ; Adams, Dean (Rutherford) ; Agarwal, Rohit (UC, Berkeley (main)) ; Ahdida, Claudia (CERN) ; Aimè, Chiara (Pavia U. ; INFN, Pavia) ; Amapane, Nicola (INFN, Turin ; Turin U.) ; Amorim, David (CERN) ; Andreetto, Paolo (INFN, Padua) ; Anulli, Fabio (INFN, Rome) ; Appleby, Robert (Manchester U.) ; Apresyan, Artur (Fermilab) ; Apyan, Aram (Caltech, Pasadena (main) ; Brandeis U.) ; Arsenyev, Sergey (IRFU, Saclay) ; Asadi, Pouya (MIT, Cambridge, CTP) ; Mahmoud, Mohammed Attia (Fayoum U.) ; Azatov, Aleksandr (SISSA, Trieste ; INFN, Trieste) ; Back, John (Warwick U.) ; Balconi, Lorenzo (Milan U.) ; Bandiera, Laura (INFN, Ferrara) ; Barlow, Roger (Huddersfield U.) ; Bartosik, Nazar (INFN, Turin) ; Barzi, Emanuela (Fermilab ; Ohio State U.) ; Batsch, Fabian (CERN) ; Bauce, Matteo (INFN, Rome) ; Berg, J. Scott (Brookhaven) ; Bersani, Andrea (Genoa U. ; INFN, Genoa) ; Bertarelli, Alessandro (CERN) ; Bertolin, Alessandro (INFN, Padua) ; Black, Kevin (Wisconsin U., Madison) ; Boattini, Fulvio (CERN) ; Bogacz, Alex (Jefferson Lab) ; Bonesini, Maurizio (INFN, Milan Bicocca ; Milan Bicocca U.) ; Bordini, Bernardo (CERN) ; Bottaro, Salvatore (Pisa, Scuola Normale Superiore ; INFN, Pisa) ; Bottura, Luca (CERN) ; Braghieri, Alessandro (INFN, Pavia) ; Breschi, Marco (U. Bologna, DIFA ; INFN, Bologna) ; Bruhwiler, Natalie (UC, Berkeley) ; Buffat, Xavier (CERN) ; Buonincontri, Laura (INFN, Padua ; Padua U.) ; Burrows, Philip N. (U. Oxford (main)) ; Burt, Graeme (Lancaster U.) ; Buttazzo, Dario (INFN, Pisa) ; Caiffi, Barbara (Genoa U. ; INFN, Genoa) ; Calviani, Marco (CERN) ; Calzaferri, Simone (INFN, Pavia) ; Calzolari, Daniele (CERN) ; Capdevilla, Rodolfo (Fermilab) ; Carli, Christian (CERN) ; Casaburo, Fausto (Rome U. ; INFN, Rome) ; Casarsa, Massimo (INFN, Trieste) ; Castelli, Luca (Padua U.) ; Catanesi, Maria Gabriella (INFN, Bari) ; Cavallucci, Lorenzo (Bologna U. ; INFN, Bologna) ; Cavoto, Gianluca (Rome U. ; INFN, Rome) ; Celiberto, Francesco Giovanni (ECT, Trento ; Fond. Bruno Kessler, Trento ; TIFPA-INFN, Trento) ; Celona, Luigi (INFN, Catania) ; Cerri, Alessandro (Sussex U.) ; Cesarini, Gianmario (Frascati) ; Cesarotti, Cari (Harvard U., Phys. Dept.) ; Chachamis, Grigorios (LIP, Lisbon) ; Chance, Antoine (IRFU, Saclay) ; Chen, Siyu (EPFL, Lausanne, LPTP) ; Chien, Yang-Ting (Georgia State U.) ; Chiesa, Mauro (INFN, Pavia) ; Colaleo, Anna (Bari U. ; INFN, Bari) ; Collamati, Francesco (INFN, Rome) ; Collazuol, Gianmaria (INFN, Padua ; Padua U.) ; Costa, Marco (Pisa, Scuola Normale Superiore ; INFN, Pisa) ; Craig, Nathaniel (UC, Santa Barbara) ; Curatolo, Camilla (INFN, Milan) ; Curtin, David (Toronto U.) ; Da Molin, Giacomo (LIP, Lisbon) ; Dam, Magnus (INFN, Milan) ; Damerau, Heiko (CERN) ; Dasu, Sridhara (Wisconsin U., Madison) ; de Blas, Jorge (CAFPE, Granada ; Granada U., Theor. Phys. Astrophys. ; CERN) ; De Curtis, Stefania (INFN, Florence ; IFAC, Florence ; Florence U.) ; De Matteis, Ernesto (Milan U.) ; De Rosa, Stefania (INFN, Rome3) ; Delahaye, Jean-Pierre (CERN) ; Denisov, Dmitri (Brookhaven) ; Denizli, Haluk (Abant Izzet Baysal U.) ; Densham, Christopher (Rutherford) ; Dermisek, Radovan (Indiana U.) ; Di Luzio, Luca (Padua U. ; INFN, Padua) ; Di Meco, Elisa (Frascati) ; Di Micco, Biagio (Rome III U. ; INFN, Rome3) ; Dienes, Keith (Arizona U. ; Maryland U.) ; Diociaiuti, Eleonora (Frascati) ; Dorigo, Tommaso (INFN, Padua) ; Dudarev, Alexey (CERN) ; Edgecock, Robert (Huddersfield U.) ; Errico, Filippo (Bari U. ; INFN, Bari) ; Fabbrichesi, Marco (INFN, Trieste) ; Farinon, Stefania (Genoa U. ; INFN, Genoa) ; Ferrari, Anna (HZDR, Dresden) ; Somoza, Jose Antonio Ferreira (CERN) ; Filthaut, Frank (Nijmegen U.) ; Fiorina, Davide (INFN, Pavia) ; Fol, Elena (CERN) ; Forslund, Matthew (YITP, Stony Brook) ; Franceschini, Roberto (Rome III U. ; INFN, Rome3) ; Ximenes, Rui Franqueira (CERN) ; Gabrielli, Emidio (Trieste U. ; INFN, Trieste) ; Gallinaro, Michele (LIP, Lisbon) ; Garosi, Francesco (SISSA, Trieste) ; Giambastiani, Luca (Padua U. ; INFN, Padua) ; Gianelle, Alessio (INFN, Padua) ; Gilardoni, Simone (CERN) ; Giove, Dario Augusto (Milan U.) ; Giraldin, Carlo (Padua U.) ; Glioti, Alfredo (IPhT, Saclay) ; Greco, Mario (Rome III U.) ; Greljo, Admir (Bern U. ; U. Bern, AEC) ; Groeber, Ramona (Padua U. ; INFN, Padua) ; Grojean, Christophe (DESY ; Humboldt U., Berlin) ; Grudiev, Alexej (CERN) ; Gu, Jiayin (Fudan U.) ; Han, Chengcheng (SYSU, Guangzhou) ; Han, Tao (Pittsburgh U.) ; Hauptman, John (Iowa State U.) ; Henning, Brian (EPFL, Lausanne, LPTP) ; Hermanek, Keith (Indiana U.) ; Herndon, Matthew (Wisconsin U., Madison) ; Holmes, Tova Ray (Tennessee U.) ; Homiller, Samuel (Harvard U., Phys. Dept.) ; Huang, Guoyuan (Heidelberg, Max Planck Inst.) ; Jana, Sudip (Heidelberg, Max Planck Inst.) ; Jindariani, Sergo (Fermilab) ; Jurj, Paul Bogdan (Rutherford) ; Kahn, Yonatan (Illinois U., Urbana) ; Karpov, Ivan (CERN) ; Kelliher, David (Rutherford) ; Kilian, Wolfgang (Siegen U.) ; Kolehmainen, Antti (CERN) ; Kong, Kyoungchul (Kansas U.) ; Koppenburg, Patrick (NIKHEF, Amsterdam) ; Kreher, Nils (Siegen U.) ; Krintiras, Georgios (Kansas U.) ; Krizka, Karol (Birmingham U.) ; Krnjaic, Gordan (Fermilab) ; Kumar, Nilanjana (Delhi Tech. U.) ; Lechner, Anton (CERN) ; Lee, Lawrence (Tennessee U.) ; Li, Qiang (Peking U.) ; Li Voti, Roberto (INFN, Rome ; Rome U.) ; Lipton, Ronald (Fermilab) ; Liu, Zhen (Minnesota U.) ; Lomte, Shivani (Wisconsin U., Madison) ; Long, Kenneth (Imperial Coll., London ; Rutherford) ; Lorenzo Gomez, Jose (Fusion for Energy, Barcelona) ; Losito, Roberto (CERN) ; Low, Ian (Argonne ; Northwestern U.) ; Lu, Qianshu (Harvard U., Phys. Dept.) ; Lucchesi, Donatella (Padua U. ; INFN, Padua) ; Ma, Lianliang (Shandong U.) ; Ma, Yang (INFN, Bologna) ; Machida, Shinji (Rutherford) ; Maltoni, Fabio (Louvain U., CP3 ; U. Bologna, DIFA) ; Mandurrino, Marco (INFN, Turin) ; Mansoulie, Bruno (IRFU, Saclay) ; Mantani, Luca (Cambridge U., DAMTP) ; Marchand, Claude (IRFU, Saclay) ; Mariotto, Samuele (Milan U.) ; Martin-Haugh, Stewart (Rutherford) ; Marzocca, David (INFN, Trieste) ; Mastrapasqua, Paola (Louvain U., CP3) ; Mauro, Giorgio (INFN, LNS) ; Mazzolari, Andrea (Ferrara U. ; INFN, Ferrara) ; McGinnis, Navin (TRIUMF) ; Meade, Patrick (YITP, Stony Brook) ; Mele, Barbara (INFN, Rome) ; Meloni, Federico (DESY) ; Mentink, Matthias (CERN) ; Merlassino, Claudia (INFN, Trieste) ; Metral, Elias (CERN) ; Miceli, Rebecca (U. Bologna, DIFA) ; Milas, Natalia (ESS, Lund) ; Mokhov, Nikolai (Fermilab) ; Montella, Alessandro (INFN, Trieste) ; Mulder, Tim (CERN) ; Musenich, Riccardo (Genoa U. ; INFN, Genoa) ; Nardecchia, Marco (Rome U. ; INFN, Rome) ; Nardi, Federico (Padua U. ; INFN, Padua) ; Neufeld, Niko (CERN) ; Neuffer, David (Fermilab) ; Novelli, Daniel (INFN, Genoa ; INFN, Rome) ; Onel, Yasar (Iowa U.) ; Orestano, Domizia (Rome III U. ; INFN, Rome3) ; Paesani, Daniele (Frascati) ; Pagan Griso, Simone (LBNL, Berkeley) ; Palmer, Mark (Brookhaven) ; Panci, Paolo (Pisa U. ; INFN, Pisa) ; Panico, Giuliano (Florence U. ; INFN, Florence ; IFAC, Florence) ; Paparella, Rocco (Milan U.) ; Paradisi, Paride (Padua U. ; INFN, Padua) ; Passeri, Antonio (INFN, Rome3) ; Pastrone, Nadia (INFN, Turin) ; Pellecchia, Antonello (Bari U. ; INFN, Bari) ; Piccinini, Fulvio (INFN, Pavia) ; Portone, Alfredo (Fusion for Energy, Barcelona) ; Potamianos, Karolos (U. Oxford (main)) ; Prioli, Marco (Milan U.) ; Quettier, Lionel (IRFU, Saclay) ; Radicioni, Emilio (INFN, Bari) ; Radogna, Raffaella (Bari U. ; INFN, Bari) ; Rattazzi, Riccardo (EPFL, Lausanne, LPTP) ; Redigolo, Diego (INFN, Florence ; IFAC, Florence ; Florence U.) ; Reina, Laura (Florida U.) ; Resseguie, Elodie (LBNL, Berkeley) ; Reuter, Jürgen (DESY) ; Ribani, Pier Luigi (U. Bologna, DIFA) ; Riccardi, Cristina (Pavia U. ; INFN, Pavia) ; Ricci, Lorenzo (EPFL, Lausanne, LPTP) ; Ricciardi, Stefania (Rutherford) ; Ristori, Luciano (Fermilab) ; Robens, Tania Natalie (Boskovic Inst., Zagreb) ; Rodejohann, Werner (Heidelberg, Max Planck Inst.) ; Rogers, Chris (Rutherford) ; Romagnoni, Marco (INFN, Ferrara) ; Ronald, Kevin (Strathclyde U.) ; Rossi, Lucio (Milan U.) ; Ruiz, Richard (Cracow, INP) ; Queiroz, Farinaldo S. (IIP, Brazil) ; Sala, Filippo (Paris, LPTHE) ; Sala, Paola (INFN, Milan) ; Salko, Jakub (Bern U. ; U. Bern, AEC) ; Salvini, Paola (INFN, Pavia) ; Salvioni, Ennio (Padua U. ; INFN, Padua) ; Santiago, Jose (CAFPE, Granada ; Granada U., Theor. Phys. Astrophys.) ; Sarra, Ivano (Frascati) ; Esteban, Francisco Javier Saura (CERN) ; Schieck, Jochen (Vienna, Tech. U.) ; Schulte, Daniel (CERN) ; Selvaggi, Michele (CERN) ; Senatore, Carmine (Geneva U.) ; Senol, Abdulkadir (Abant Izzet Baysal U.) ; Sertore, Daniele (Milan U.) ; Sestini, Lorenzo (INFN, Padua) ; Sharma, Varun (Wisconsin U., Madison) ; Shiltsev, Vladimir (Fermilab) ; Shu, Jing (Beijing, KITPC) ; Simone, Federica Maria (Bari U. ; INFN, Bari) ; Simoniello, Rosa (CERN) ; Skoufaris, Kyriacos (CERN) ; Sorbi, Massimo (Milan U.) ; Sorti, Stefano (Milan U.) ; Stamerra, Anna (Bari U. ; INFN, Bari) ; Stapnes, Steinar (CERN) ; Stark, Giordon Holtsberg (UC, Santa Cruz, Inst. Part. Phys. ; UC, Santa Cruz) ; Statera, Marco (Milan U.) ; Stechauner, Bernd (Vienna, Tech. U. ; CERN) ; Stolarski, Daniel (Ottawa Carleton Inst. Phys.) ; Stratakis, Diktys (Fermilab) ; Su, Shufang (Arizona U.) ; Su, Wei (Korea Inst. Advanced Study, Seoul) ; Sumensari, Olcyr (IJCLab, Orsay) ; Sun, Xiaohu (Peking U., SKLNPT) ; Sundrum, Raman (Maryland U.) ; Swiatlowski, Maximilian J. (TRIUMF) ; Sytov, Alexei (INFN, Ferrara) ; Kuchma, Benjamin T. (UMass Amherst) ; Tait, Tim M.P. (UC, Irvine) ; Tang, Jian (SYSU, Guangzhou ; Beijing, Inst. High Energy Phys.) ; Tang, Jingyu (Beijing, Inst. High Energy Phys.) ; Tesi, Andrea (INFN, Florence ; IFAC, Florence ; Florence U.) ; Testoni, Pietro (Fusion for Energy, Barcelona) ; Thomas, Brooks (Lafayette Coll.) ; Thompson, Emily Anne (LBNL, Berkeley) ; Torre, Riccardo (Genoa U. ; INFN, Genoa) ; Tortora, Ludovico (INFN, Rome3) ; Tortora, Luca (INFN, Rome3) ; Trifinopoulos, Sokratis (INFN, Trieste) ; Vai, Ilaria (Pavia U. ; INFN, Pavia) ; Valente, Riccardo (Milan U.) ; Valente, Riccardo Umberto (Milan U.) ; Valente, Marco (TRIUMF) ; Valenti, Alessandro (Padua U. ; INFN, Padua) ; Valle, Nicolò (Pavia U. ; INFN, Pavia) ; van Rienen, Ursula (Rostock U.) ; Venditti, Rosamaria (Bari U. ; INFN, Bari) ; Verweij, Arjan (CERN) ; Verwilligen, Piet (INFN, Bari) ; Vittorio, Ludovico (Annecy, LAPTH) ; Vitulo, Paolo (Pavia U. ; INFN, Pavia) ; Wang, Liantao (Chicago U.) ; Weber, Hannsjorg (Humboldt U., Berlin) ; Wozniak, Mariusz (CERN) ; Wu, Richard (UC, Berkeley) ; Wu, Yongcheng (Nanjing Normal U.) ; Wulzer, Andrea (ICREA, Barcelona ; Barcelona, IFAE) ; Xie, Keping (Pittsburgh U.) ; Yamamoto, Akira (KEK, Tsukuba) ; Yang, Yifeng (Southampton U.) ; Yonehara, Katsuya (Fermilab) ; Yoon, Sangsik (Indiana U.) ; Zaza, Angela (Bari U. ; INFN, Bari) ; Zhao, Xiaoran (Rome III U. ; INFN, Rome3) ; Zlobin, Alexander (Fermilab) ; Zuliani, Davide (Padua U. ; INFN, Padua) ; Zurita, Jose (Valencia U. ; Valencia U., IFIC)
Publication	2023-09-26
Imprint	2023-03-15
Number of pages	118
Note	118 pages, 103 figures
In:	Eur. Phys. J. C 83, 9 (2023) pp.864 Eur. Phys. J. C 84, 1 (2024) pp.36
DOI	10.1140/epjc/s10052-023-11889-x (publication) 10.1140/epjc/s10052-023-12257-5 (erratum)
Subject category	hep-ph ; Particle Physics - Phenomenology ; hep-ex ; Particle Physics - Experiment ; physics.acc-ph ; Accelerators and Storage Rings
Study	IMCC
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.
Copyright/License	publication: © 2023-2024 The Author(s) (License: CC-BY-4.0), sponsored by SCOAP³ preprint: (License: CC BY 4.0)

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