El descubrimiento del bosón de Higgs en 2012 es sin duda un hito importante en la historia de la Física. Más allá de esto, el LHC tiene el potencial de seguir adelante y ayudar a responder algunas de las preguntas clave que están por resolver: la existencia, o no, de la supersimetría; la naturaleza de la materia oscura; la existencia de dimensiones extra. También es importante seguir estudiando las propiedades del bosón de Higgs, para lo cual el LHC está bien situado para hacerlo con exquisito detalle.

Para ampliar su potencial de descubrimientos, el LHC necesitará una importante actualización en la década de 2020 para aumentar su luminosidad (y por tanto la tasa de colisión) en un factor de cinco más allá de su valor de diseño. El objetivo de diseño de la luminosidad integrada es un aumento por un factor de diez. Al tratarse de una máquina altamente compleja y optimizada, dicha actualización debe ser estudiada cuidadosamente. Los desarrollos necesarios requerirán unos 10 años para crear el prototipo, probarlo y realizarlo. La nueva configuración de la máquina, el LHC de alta luminosidad (HL-LHC), se basará en una serie de tecnologías innovadoras clave que representan desafíos tecnológicos excepcionales.

Estas incluyen, entre otras

.- imanes superconductores de 11-12 T de última generación

.- cavidades superconductoras muy compactas con control de fase ultrapreciso para la rotación del haz

.- nueva tecnología para la colimación del haz

.- largos enlaces superconductores de alta potencia con cero disipación de energía.

Tomado de: Oliver Brüning et al (2022). The scientific potential and technological challenges of the High-Luminosity Large Hadron Collider program. Rep. Prog. Phys. 85 046201. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6633/ac5106

(CERN Image)

Todas estas mejoras estrecharán los haces de protones del LHC , aumentando significativamente el número de colisiones que se producen. En 2018 se produjeron alrededor de 40 colisiones cada vez que un bunch de protones se cruzaba con otro que venía en sentido opuesto, pero las mejoras elevarán este número entre 120 y 250.

También se puede encontrar información a este respecto en https://home.cern/science/accelerators/high-luminosity-lhc

en https://home.cern/resources/faqs/high-luminosity-lhc   y   https://www.i-cpan.es/es/content/el-lhc-de-alta-luminosidad

(Image: CERN)