Эксперты Европейского комитета по развитию будущих ускорителей (ECFA) рассматривают проект российского ускорителя «Супер чарм-тау фабрика»  как часть международной программы в области физики высоких энергий.

Проект нового электрон-позитронного коллайдера, названного «Супер чарм-тау фабрика», разработан в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН, Новосибирск) и относится к классу Mega Science (Меганаука). Так в настоящее время принято называть объекты, строительство которых выходит за пределы возможностей одной страны.

Схема «Супер чарм-тау» фабрики. Указаны уже существующие объекты, которые в последствии должны войти в будущую фабрику как ее части. Их использование должно существенно удешевить проект.

Расположение будущего ускорителя на территории ИЯФ.

Линейный ускоритель (ЛИНАК) инжекционного комплекса.

Построенный тоннель под будущий линейный ускоритель.

Компьютерная визуализация области детектора.

Предполагается, что ускоритель станет инструментом изучения явлений, выходящих за рамки Стандартной модели. К таким явлениям относятся, например, нарушения CP- и T- симметрий. Возможные задачи для «Супер чарм-тау фабрики» – изучение процессов рождения c-кварков и τ-лептонов и поиск так называемых экзотических адронов, которые не укладываются в рамки кварк-антикварковой или трёхкварковой модели, а также поиск CP-нарушения в распадах D-мезонов и τ-лептона.  

Для поисков «новой физики» существуют две стратегии. Первая требует создание грандиозных сооружений, позволяющих получать частицы с огромной энергией. Примеры – Большой адронный коллайдер (LHC) и Международный линейный коллайдер (International Linear Collider – ILC), который планируют построить в Японии. Вторая стратегия нацелена на изучение редких процессов и проведение очень точных измерений. Этот путь требует не сверхвысоких энергий, а высокочувствительных детекторов и очень больших интенсивностей рождения изучаемых частиц. В целом он более «экономный». Именно такой путь выбрали сибирские физики.  

Размер кольца коллайдера «Супер чарм-тау фабрики»  всего 800 м. В нем будут сталкиваться встречные пучки электронов и позитронов с энергией от 1 до 2,5 ГэВ. Параметры ускорителя подобраны так, чтобы рождалось большое число тау-лептонов и адронов, содержащих с-кварки – их называют «очарованные» (от английского «charm»).    

Российская установка будет иметь целый ряд достоинств, которые должны обеспечить её конкурентоспособность на протяжении 10-15 лет. Прежде всего, это светимость до 10³⁵ см^-2с^-1 (светимость характеризует количество сталкивающихся частиц в единицу времени), в 100 раз превышающая достигнутую на других ускорителях в этом диапазоне энергий. Ее можно будет достигнуть с помощью нового метода встречи пучков в электрон-позитронном коллайдере (Crab-Waist), который позволяет значительно повысить светимость без существенного увеличения интенсивности пучков, размеров установки или уменьшения длины сгустка. Предложен этот метод итальянскими физиками, но его развитием занимались и новосибирские учёные. Такая светимость обеспечит на 3-4 порядка большее число нужных событий (статистику) для анализа, чем доступно в настоящее время. Это позволит изучать редкие явления, представляющие большой интерес.

Кроме того, будут создаваться пучки с продольной поляризацией (с направлением спина частиц параллельно скорости), что до сих пор не удавалось реализовать ни на одном электрон-позитронном коллайдере. Это даст возможность проведения недоступных ранее экспериментов.

И наконец, разрабатывается детектирующая система с рекордными характеристиками по чувствительности, что обеспечит очень точное исследование параметров рождающихся частиц.  

Несмотря на высказанное Правительством РФ желание поддержать проект, решение о финансировании пока не принято. На создание «фабрики» нужно около 17,5 млрд рублей. Из них 13 млрд планируется получить из бюджета. Остальные внесут международные участники проекта, которыми могут стать более двадцати зарубежных и отечественных организаций. ИЯФ уже фактически начал строительство ускорителя. Построены инжекционный комплекс и тоннель под будущий линейный ускоритель. Эти объекты должны войти как составные части в будущий ускоритель, что существенно удешевит проект.

По инициативе Министерства образования и науки РФ экспертная группа Евросоюза рассмотрела перспективы сотрудничества Евросоюза и России по реализации на территории РФ проектов меганауки. В своём докладе эксперты назвали «Супер чарм-тау фабрику» ускорителем мирового уровня, который должен рассматриваться как часть международной программы в области физики высоких энергий. Его реализация в Новосибирске позволит России «получить место за столом небольшого клуба стран с научными установками мирового класса». Ранее Европейский комитет по развитию будущих ускорителей (ECFA) назвал российскую установку значительным вкладом в развитие физики частиц.    

В докладе отмечено, что «за последние десятилетия ИЯФ оказал существенную поддержку многим лабораториям по всему миру, теперь, быть может, время для этих лабораторий ответить взаимностью».

Письмо в поддержку строительства написал нобелевский лауреат Мартин Перл.