COMET - A submission to the 2020 update of the European Strategy for Particle Physics on behalf of the COMET collaboration

Autor: Angélique, J. C., Cârloganu, C., Da Silva, W., Drutskoy, A., Finger, M., Grigoriev, D. N., Kachelhoffer, T., Kapusta, F., Kuno, Y., Lebrun, P., Litchfield, R. P., Lomidze, D., Shoukavy, D., Ana M. Teixeira, Tevzadze, I., Tsamalaidze, Z. B., Uchida, Y., Vrba, V., Zuber, K.
Přispěvatelé: Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique de Clermont (LPC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Calcul de l'IN2P3 (CC-IN2P3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), COMET, Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: INSPIRE-HEP
Popis: The search for charged lepton flavour violation (CLFV) has enormous discovery potential in probing new physics Beyond the Standard Model (BSM). Among the muonic CLFV processes, $\mu \to e$ conversion is one of the most important processes, having several advantages compared to other such processes. We describe the COMET experiment, which is searching for $\mu \to e$ conversion in a muonic atom at the J-PARC proton accelerator laboratory in Japan. The COMET experiment has taken a staged approach; the first stage, COMET Phase-I, is currently under construction at J-PARC, and is aiming at a factor 100 improvement over the current limit. The second stage, COMET Phase-II is seeking another 100 improvement (a total of 10,000), allowing a single event sensitivity (SES) of $2.6 \times 10^{-17}$ with $2\times 10^{7}$ seconds of data-taking. Further improvements by one order of magnitude, which arise from refinements to the experimental design and operation, are being considered whilst staying within the originally-assumed beam power and beam time. Such a sensitivity could be translated into probing many new physics constructions up to $\mathcal{O}(10^{4})$ TeV energy scales, which would go far beyond the level that can be reached directly by collider experiments. The search for CLFV $\mu \to e$ conversion is thus highly complementary to BSM searches at the LHC.
Comment: 12 pages, 2 figures
Databáze: OpenAIRE