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Article Dans Une Revue Nucl.Instrum.Meth.A Année : 2023

Search for $e\to\tau$ Charged Lepton Flavor Violation at the EIC with the ECCE Detector

J.-L. Zhang , S. Mantry , J.K. Adkins , Y. Akiba , A. Albataineh , M. Amaryan , I.C. Arsene , C. Ayerbe Gayoso , J. Bae , X. Bai , M.D. Baker , M. Bashkanov , R. Bellwied , F. Benmokhtar , V. Berdnikov , J.C. Bernauer , F. Bock , W. Boeglin , M. Borysova , E. Brash , P. Brindza , W.J. Briscoe , M. Brooks , S. Bueltmann , M.H.S. Bukhari , A. Bylinkin , R. Capobianco , W.-C. Chang , Y. Cheon , K. Chen , K.-F. Chen , K.-Y. Cheng , M. Chiu , T. Chujo , Z. Citron , E. Cline , E. Cohen , T. Cormier , Y. Corrales Morales , C. Cotton , J. Crafts , C. Crawford , S. Creekmore , C. Cuevas , J. Cunningham , G. David , C.T. Dean , M. Demarteau , S. Diehl , N. Doshita , R. Dupré (1) , J.M. Durham , R. Dzhygadlo , R. Ehlers , L. El Fassi , A. Emmert , R. Ent , C. Fanelli , R. Fatemi , S. Fegan , M. Finger , M. Finger , J. Frantz , M. Friedman , I. Friscic , D. Gangadharan , S. Gardner , K. Gates , F. Geurts , R. Gilman , D. Glazier , E. Glimos , Y. Goto , N. Grau , S.V. Greene , A.Q. Guo , L. Guo , S.K. Ha , J. Haggerty , T. Hayward , X. He , O. Hen , D.W. Higinbotham , M. Hoballah (1) , T. Horn , A. Hoghmrtsyan , P.-H.J. Hsu , J. Huang , G. Huber , A. Hutson , K.Y. Hwang , C.E. Hyde , M. Inaba , T. Iwata , H.S. Jo , K. Joo , N. Kalantarians , G. Kalicy , K. Kawade , S.J.D. Kay , A. Kim , B. Kim , C. Kim , M. Kim , Y. Kim , Y. Kim , E. Kistenev , V. Klimenko , S.H. Ko , I. Korover , W. Korsch , G. Krintiras , S. Kuhn , C.-M. Kuo , T. Kutz , J. Lajoie , D. Lawrence , S. Lebedev , H. Lee , J.S.H. Lee , S.W. Lee , Y.-J. Lee , W. Li , W.B. Li , X. Li , X. Li , X. Li , X. Li , Y.T. Liang , S. Lim , C.-H. Lin , D.X. Lin , K. Liu , M.X. Liu , K. Livingston , N. Liyanage , W.J. Llope , C. Loizides , E. Long , R.-S. Lu , Z. Lu , W. Lynch , D. Marchand (1) , M. Marcisovsky , C. Markert , P. Markowitz , H. Marukyan , P. Mcgaughey , M. Mihovilovic , R.G. Milner , A. Milov , Y. Miyachi , A. Mkrtchyan , P. Monaghan , R. Montgomery , D. Morrison , A. Movsisyan , H. Mkrtchyan , C. Munoz Camacho (1) , M. Murray , K. Nagai , J. Nagle , I. Nakagawa , C. Nattrass , D. Nguyen , S. Niccolai (1) , R. Nouicer , G. Nukazuka , M. Nycz , V.A. Okorokov , S. Orešić , J.D. Osborn , C. O'Shaughnessy , S. Paganis , Z. Papandreou , S.F. Pate , M. Patel , C. Paus , G. Penman , M.G. Perdekamp , D.V. Perepelitsa , H. Periera da Costa , K. Peters , W. Phelps , E. Piasetzky , C. Pinkenburg , I. Prochazka , T. Protzman , M.L. Purschke , J. Putschke , J.R. Pybus , R. Rajput-Ghoshal , J. Rasson , B. Raue , K.F. Read , K. Røed , R. Reed , J. Reinhold , E.L. Renner , J. Richards , C. Riedl , T. Rinn , J. Roche , G.M. Roland , G. Ron , M. Rosati , C. Royon , J. Ryu , S. Salur , N. Santiesteban , R. Santos , M. Sarsour , J. Schambach , A. Schmidt , N. Schmidt , C. Schwarz , J. Schwiening , R. Seidl , A. Sickles , P. Simmerling , S. Sirca , D. Sharma , Z. Shi , T.-A. Shibata , C.-W. Shih , S. Shimizu , U. Shrestha , K. Slifer , K. Smith , D. Sokhan (2) , R. Soltz , W. Sondheim , J. Song , J. Song , I.I. Strakovsky , P. Steinberg , P. Stepanov , J. Stevens , J. Strube , P. Sun , X. Sun , K. Suresh , V. Tadevosyan , W.-C. Tang , S. Tapia Araya , S. Tarafdar , L. Teodorescu , D. Thomas , A. Timmins , L. Tomasek , N. Trotta , R. Trotta , T.S. Tveter , E. Umaka , A. Usman , H.W. van Hecke , C. van Hulse (1) , J. Velkovska , E. Voutier (1) , P.K. Wang (1) , Q. Wang , Y. Wang , Y. Wang , D.P. Watts , N. Wickramaarachchi , L. Weinstein , M. Williams , C.-P. Wong , L. Wood , M.H. Wood , C. Woody , B. Wyslouch , Z. Xiao , Y. Yamazaki , Y. Yang , Z. Ye , H.D. Yoo , M. Yurov , N. Zachariou , W.A. Zajc , W. Zha , J.-X. Zhang , Y. Zhang , Y.-X. Zhao , X. Zheng , P. Zhuang
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Y.-X. Zhao
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X. Zheng
  • Fonction : Auteur
P. Zhuang
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Résumé

The recently approved Electron-Ion Collider (EIC) will provide a unique new opportunity for searches of charged lepton flavor violation (CLFV) and other new physics scenarios. In contrast to the $e \leftrightarrow \mu$ CLFV transition for which very stringent limits exist, there is still a relatively large discovery space for the $e \to \tau$ CLFV transition, potentially to be explored by the EIC. With the latest detector design of ECCE (EIC Comprehensive Chromodynamics Experiment) and projected integral luminosity of the EIC, we find the $\tau$-leptons created in the DIS process $ep\to \tau X$ are expected to be identified with high efficiency. A first ECCE simulation study, restricted to the 3-prong $\tau$-decay mode and with limited statistics for the Standard Model backgrounds, estimates that the EIC will be able to improve the current exclusion limit on $e\to \tau$ CLFV by an order of magnitude.

Dates et versions

hal-03992086 , version 1 (16-02-2023)

Identifiants

Citer

J.-L. Zhang, S. Mantry, J.K. Adkins, Y. Akiba, A. Albataineh, et al.. Search for $e\to\tau$ Charged Lepton Flavor Violation at the EIC with the ECCE Detector. Nucl.Instrum.Meth.A, 2023, 1053, pp.168276. ⟨10.1016/j.nima.2023.168276⟩. ⟨hal-03992086⟩
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