Report from Working Group 3: Beyond the standard model physics at the HL-LHC and HE-LHC

This is the third out of five chapters of the final report [1] of the Workshop on Physics at HL-LHC, and perspectives on HE-LHC [2]. It is devoted to the study of the potential, in the search for Beyond the Standard Model (BSM) physics, of the High Luminosity (HL) phase of the LHC, defined as $3$ ab$^{-1}$ of data taken at a centre-of-mass energy of 14 TeV, and of a possible future upgrade, the High Energy (HE) LHC, defined as $15$ ab$^{-1}$ of data at a centre-of-mass energy of 27 TeV. We consider a large variety of new physics models, both in a simplified model fashion and in a more model-dependent one. A long list of contributions from the theory and experimental (ATLAS, CMS, LHCb) communities have been collected and merged together to give a complete, wide, and consistent view of future prospects for BSM physics at the considered colliders. On top of the usual standard candles, such as supersymmetric simplified models and resonances, considered for the evaluation of future collider potentials, this report contains results on dark matter and dark sectors, long lived particles, leptoquarks, sterile neutrinos, axion-like particles, heavy scalars, vector-like quarks, and more. Particular attention is placed, especially in the study of the HL-LHC prospects, to the detector upgrades, the assessment of the future systematic uncertainties, and new experimental techniques. The general conclusion is that the HL-LHC, on top of allowing to extend the present LHC mass and coupling reach by $20-50\%$ on most new physics scenarios, will also be able to constrain, and potentially discover, new physics that is presently unconstrained. Moreover, compared to the HL-LHC, the reach in most observables will, generally more than double at the HE-LHC, which may represent a good candidate future facility for a final test of TeV-scale new physics

Search for dark matter produced in association with bottom or top quarks in √s = 13 TeV pp collisions with the ATLAS detector

A search for weakly interacting massive particle dark matter produced in association with bottom or top quarks is presented. Final states containing third-generation quarks and miss- ing transverse momentum are considered. The analysis uses 36.1 fb−1 of proton–proton collision data recorded by the ATLAS experiment at √s = 13 TeV in 2015 and 2016. No significant excess of events above the estimated backgrounds is observed. The results are in- terpreted in the framework of simplified models of spin-0 dark-matter mediators. For colour- neutral spin-0 mediators produced in association with top quarks and decaying into a pair of dark-matter particles, mediator masses below 50 GeV are excluded assuming a dark-matter candidate mass of 1 GeV and unitary couplings. For scalar and pseudoscalar mediators produced in association with bottom quarks, the search sets limits on the production cross- section of 300 times the predicted rate for mediators with masses between 10 and 50 GeV and assuming a dark-matter mass of 1 GeV and unitary coupling. Constraints on colour- charged scalar simplified models are also presented. Assuming a dark-matter particle mass of 35 GeV, mediator particles with mass below 1.1 TeV are excluded for couplings yielding a dark-matter relic density consistent with measurements

Il Futuro della Cybersecurity in Italia: Ambiti Progettuali Strategici

Il presente volume nasce come continuazione del precedente, con l’obiettivo di delineare un insieme di ambiti progettuali e di azioni che la comunità nazionale della ricerca ritiene essenziali a complemento e a supporto di quelli previsti nel DPCM Gentiloni in materia di sicurezza cibernetica, pubblicato nel febbraio del 2017. La lettura non richiede particolari conoscenze tecniche; il testo è fruibile da chiunque utilizzi strumenti informatici o navighi in rete. Nel volume vengono considerati molteplici aspetti della cybersecurity, che vanno dalla definizione di infrastrutture e centri necessari a organizzare la difesa alle azioni e alle tecnologie da sviluppare per essere protetti al meglio, dall’individuazione delle principali tecnologie da difendere alla proposta di un insieme di azioni orizzontali per la formazione, la sensibilizzazione e la gestione dei rischi. Gli ambiti progettuali e le azioni, che noi speriamo possano svilupparsi nei prossimi anni in Italia, sono poi accompagnate da una serie di raccomandazioni agli organi preposti per affrontare al meglio, e da Paese consapevole, la sfida della trasformazione digitale. Le raccomandazioni non intendono essere esaustive, ma vanno a toccare dei punti che riteniamo essenziali per una corretta implementazione di una politica di sicurezza cibernetica a livello nazionale. Politica che, per sua natura, dovrà necessariamente essere dinamica e in continua evoluzione in base ai cambiamenti tecnologici, normativi, sociali e geopolitici. All’interno del volume, sono riportati dei riquadri con sfondo violetto o grigio; i primi sono usati nel capitolo introduttivo e nelle conclusioni per mettere in evidenza alcuni concetti ritenuti importanti, i secondi sono usati negli altri capitoli per spiegare il significato di alcuni termini tecnici comunemente utilizzati dagli addetti ai lavori. In conclusione, ringraziamo tutti i colleghi che hanno contribuito a questo volume: un gruppo di oltre 120 ricercatori, provenienti da circa 40 tra Enti di Ricerca e Università, unico per numerosità ed eccellenza, che rappresenta il meglio della ricerca in Italia nel settore della cybersecurity. Un grazie speciale va a Gabriella Caramagno e ad Angela Miola che hanno contribuito a tutte le fasi di produzione del libro. Tra i ringraziamenti ci fa piacere aggiungere il supporto ottenuto dai partecipanti al progetto FILIERASICURA