New physics searches with heavy-ion collisions at the CERN Large Hadron Collider - Université de Nantes Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue J.Phys.G Année : 2020

New physics searches with heavy-ion collisions at the CERN Large Hadron Collider

Roderik Bruce
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David d'Enterria
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Albert de Roeck
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Marco Drewes
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Glennys R. Farrar
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Andrea Giammanco
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Oliver Gould
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Jan Hajer
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Lucian Harland-Lang
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Jan Heisig
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John M. Jowett
  • Fonction : Auteur
Georgios K. Krintiras
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Michael Korsmeier
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Michele Lucente
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Guilherme Milhano
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Swagata Mukherjee
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Jeremi Niedziela
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Vitalii A. Okorokov
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Arttu Rajantie
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Michaela Schaumann
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Résumé

This document summarises proposed searches for new physics accessible in the heavy-ion mode at the CERN Large Hadron Collider (LHC), both through hadronic and ultraperipheral γγ interactions, and that have a competitive or, even, unique discovery potential compared to standard proton–proton collision studies. Illustrative examples include searches for new particles—such as axion-like pseudoscalars, radions, magnetic monopoles, new long-lived particles, dark photons, and sexaquarks as dark matter candidates—as well as new interactions, such as nonlinear or non-commutative QED extensions. We argue that such interesting possibilities constitute a well-justified scientific motivation, complementing standard quark-gluon-plasma physics studies, to continue running with ions at the LHC after the Run-4, i.e. beyond 2030, including light and intermediate-mass ion species, accumulating nucleon–nucleon integrated luminosities in the accessible fb−1 range per month.

Dates et versions

hal-01975188 , version 1 (09-01-2019)

Identifiants

Citer

Roderik Bruce, David d'Enterria, Albert de Roeck, Marco Drewes, Glennys R. Farrar, et al.. New physics searches with heavy-ion collisions at the CERN Large Hadron Collider. J.Phys.G, 2020, 47 (6), pp.060501. ⟨10.1088/1361-6471/ab7ff7⟩. ⟨hal-01975188⟩
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