・2008年の素粒子物理プロジェクト優先順位パネル（P5)=(前々回のＰ５)の報告書以来、アメリカの素粒子物理学施設の2つの主要施設が運用を停止し、アメリカの素粒子物理学へのインフレ調整された資金は引き続き減少しています。さらに、以前の強力な投資によって主要な発見がなされ、今後の方向性に関する選択に情報が提供されました。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
・May 2014の Ｐ５（前回のＰ５）： https://www.usparticlephysics.org/wp-content/uploads/2018/03/FINAL_P5_Report_053014.pdf ：
『コミュニティ全体で1年間行われた研究「スノーマス」は、新しいP5パネルの形成に先立ちました。多数の科学的機会が調査され、議論され、スノーマスの報告書に要約されました。それらの本質的な入力を5つの相互に関連する科学的ドライバーにまとめました。
・ヒッグス粒子を新しい発見のツールとして活用する
・ニュートリノ質量に関連する物理学を追求する
・ダークマターの新しい物理学を特定する
・宇宙加速：ダークエネルギーとインフレーションを理解する
・未知を探求する：新しい粒子、相互作用、および物理的原則
これらのドライバーに対処するための優先順位のあるプロジェクトのセット、関連するおおよそのタイムスケール、そしてそれらがどのように組み合わさっているかのビジョンは、選択基準のセットを使用して開発されました。ドライバーは相互に関連しているため、優先順位はつけられていません。代わりに、素粒子物理学プログラムの建設コストに基づいて、大規模、中規模、小規模に分類される特定のプロジェクトの選択とタイミングに優先順位がつけられています。
・計画された高ルミノシティアップグレードにより新しい時代に入るLHCの巨大な物理学の可能性を最大限に活用します。
・アメリカは、短基線および長基線のニュートリノ振動実験の最適なセットを備えた世界をリードするニュートリノプログラムを主催し、その長期的な焦点はここでは長基線ニュートリノ施設（LBNF）と呼ばれる再構築された取り組みです。フェルミラボのプロトン改善計画-II（PIP-II）プロジェクトは、必要なニュートリノ物理学の能力を提供します。
予算制約、物理学のニーズ、準備基準に応じて、大規模なプロジェクトはピーク建設時期で順序付けられます：
・Mu2e実験（注１）、
・高ルミノシティLHCアップグレード、
・LBNF。』
注１：Mu2e実験：Mu2e（ミュー・ツー・イー）は、米国のフェルミ国立加速器研究所（Fermilab）で行われている素粒子物理学の実験プロジェクトです。Mu2e実験の目的は、ミュオンが直接電子に変換される現象（ミュオン-電子変換）を探すことです。
この実験は、素粒子物理学の標準模型（Standard Model）では非常に希少または存在しないと考えられる現象を探求します。もしミュオンが直接電子に変換される現象が観測された場合、それは標準模型を超える新しい物理学の存在を示唆する可能性があります。
Mu2e実験は、高エネルギーのプロトンビームを使ってターゲットに照射し、生成されたミュオンを観測することで、この現象を検出しようとします。検出器は、非常に精密な計測を行うために設計されており、標準模型を超える新しい物理現象の探索に重要な役割を果たします。
この実験の成功は、素粒子物理学の新しいフロンティアを切り開く可能性があり、将来の物理学研究に大きな影響を与えるかもしれません。（by ＧＰＴ３・５）
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
2023 年 12 月 8 日 Ｐ５： https://www.usparticlephysics.org/2023-p5-report/assets/pdf/P5Report2023_One-pager_121023-DRAFT.pdf ：
『素粒子物理学は、私たちの広大で複雑な宇宙の最も小さな構成要素を研究します。そのような小さなスケールでは、量子物理学の基本原則が優位に立ちます。驚くべきことに、現在数十億光年に渡る観測可能な宇宙全体が、かつては量子的性質を持つほど小さかったのです。この宇宙の量子的歴史は、その大規模な構造に刻まれています。
推奨されるプログラムは、3つの科学テーマにおける素粒子物理学を記述しています。それぞれのテーマ内で、次の10〜20年の間に調査すべき最も有望な分野、または科学のドライバーと見なされる2つの焦点領域を特定しています。』
『・量子の領域を解読する
ニュートリノの謎を解明する
ヒッグス粒子の秘密を明らかにする
・物理学の新しいパラダイムを探求する
新しい粒子の直接的な証拠を探す
新しい現象の量子的痕跡を追求する
・隠された宇宙を照らす
ダークマターの性質を特定する
宇宙進化の原動力を理解する』
『過去の素粒子物理学の成功は、宇宙に対する理解を革命的に変え、新たな一連の疑問を生み出しました。これらの疑問は、粒子加速器から望遠鏡まで、最先端の施設の建設を促し、非常に小さなものと非常に大きなものの間にある深い繋がりを明らかにします。最近のCERNのハイ・ルミノシティ・大型ハドロン衝突型加速器（HL-LHC）や、ディープ・アンダーグラウンド・ニュートリノ実験（DUNE）、ベラ・C・ルービン天文台（ルービン）への投資は、米国が素粒子物理学においてそのリーダーシップを継続する位置にあります。国際的なパートナーと協力し、これらの施設の最大限の可能性を活用する一歩手前に立っています。』
『2023年素粒子物理プロジェクト優先順位パネル（P5）のビジョン
私たちは、量子の領域を解読し、隠された宇宙を明らかにし、新たなパラダイムを探求する科学的リーダーシップの新しい時代を構想しています。現在および将来の大規模・中規模プロジェクトと、小規模プロジェクトの機動性のバランスを取ることは、私たちのビジョンにとって重要です。高度なスキルを持つ科学者の育成や、コンピュータと技術インフラの強化に投資することの重要性を強調します。素粒子物理学は、新技術の創出において長い実績を持ち、量子情報科学、AI/ML（注２）、計算モデリング、金融、国家安全保障、マイクロエレクトロニクスを含む多様な分野でスキルのある労働力の訓練の場を提供しています。
私たちは以下を推薦します：
予算状況に関係なく最優先事項として、進行中の実験や研究の建設プロジェクトを完了し、その運用をサポートして最大限の科学を可能にすること。これにはHL-LHC、DUNEの第一フェーズとPIP-II（注３）、ルービン天文台による宇宙と時間の遺産調査（LSST）の実施、LSSTダークエネルギー科学協力を含みます。
宇宙のほぼすべての基本的な構成要素とその相互作用、ならびにそれらの相互作用が宇宙の過去と未来をどのように決定するかを集中的に研究する主要プロジェクトのポートフォリオを構築します。
１、宇宙の最も初期の瞬間を振り返るCMB-S4。
２、長基線ニュートリノ振動実験の決定版として、強化された2.1 MWビームの早期実装による再構想されたDUNEの第二フェーズ。（注４）
３、ヒッグス粒子の秘密を明らかにするため、国際的なパートナーと協力して実現するオフショアヒッグスファクトリー。（海外ヒッグスファクトリー）
４、ニュートリノの霧に到達する究極の第3世代（G3）ダークマター直接検出実験。
５、DUNEに補完的であり、ダークマターの間接検出のためのビームを使用しないニュートリノの特性研究のためのIceCube-Gen2。
新しい科学的機会を開き、結果を最大化し、労働力の育成を強化し、創造性を促進し、世界の舞台で競争するために、小規模、中規模、大規模プロジェクトのバランスを改善します。提案されたポートフォリオには、機敏な実験を用いて科学と技術を前進させる推奨プログラム（ASTAE）を実装することが含まれます。
理論的、計算的、技術的な資源の開発を支援し、分野の20年ビジョンに不可欠な努力を推進します。これは、技術的に困難でありながら、10 TeVのパートン重心（pCM）コライダー（注５）への現実的な道を示す革命的な加速器設計を生み出す可能性のある積極的なR&Dプログラムを含みます。特に、ミューオンコライダーオプションは、フェルミ研究所の強みと能力を活用し、米国で主要なコライダー施設を主催する私たちの願望を支援します。
労働力の育成、関与の拡大、分野における倫理的行動を支援するイニシアチブに投資します。このコミットメントは、素粒子物理学だけでなく、国家全体にとって高度な技術的労働力を育むものです。
2023年素粒子物理プロジェクト優先順位パネルの草案報告』
注２：AI/ML：AI/MLは、AI（人工知能）とML（機械学習）の略です。これらは次のような意味を持ちます。
AI（人工知能）: AIは、人間の知能を模倣する技術で、コンピュータシステムが学習し、問題解決、判断、認識、自然言語処理などのタスクを行うことができるようにするものです。
ML（機械学習）: MLは、AIの一部で、データから学習し、パターンを見つけたり、予測を行ったりする技術です。MLアルゴリズムは、与えられたデータをもとにモデルを構築し、そのモデルを使って新たなデータに対して予測や分類を行います。
AI/MLは、さまざまな分野で活用されており、ビジネス、医療、金融、科学技術などでの意思決定や予測、データ分析などに大きな役割を果たしています。（by ＧＰＴ３・５）
注３：PIP-II：PIP-II（Proton Improvement Plan II）は、米国のフェルミ国立加速器研究所（Fermilab）で進行中のプロジェクトで、加速器のインフラストラクチャをアップグレードして次世代の物理学実験に対応するためのものです。
PIP-IIの主な目的は、フェルミラボの既存の加速器を改善し、より高いエネルギーと強度の陽子ビームを提供することです。これにより、DUNE（Deep Underground Neutrino Experiment）などの大規模なニュートリノ実験や他の素粒子物理学実験に必要な高強度陽子ビームを生成できます。
このプロジェクトは、フェルミラボのリニア加速器の新しい部分を建設することで、加速器のパフォーマンスを向上させ、素粒子物理学の研究に貢献することを目指しています。また、PIP-IIは国際的なコラボレーションの一環として進められており、さまざまな国の研究者や機関が関与しています。（by ＧＰＴ３・５）
注４：前のＰ５で「LBNF」と呼ばれていたものが「DUNE」です。
注５：パートン重心（pCM）コライダー：
「パートン重心（pCM）コライダー」というのは、素粒子物理学において特に高エネルギー物理学の実験で使われる用語です。
「パートン」とは、原子核内の陽子や中性子を構成するクォークやグルーオンのような素粒子を指します。これらの素粒子は陽子や中性子の内部に存在し、強い相互作用を通じて結合しています。
「重心（pCM）」は、「センター・オブ・マス（center of mass）」の略で、相互作用を行う粒子系の重心系でのエネルギーや運動量を指します。粒子同士の衝突実験では、重心系のエネルギーが非常に重要です。
したがって、「パートン重心（pCM）コライダー」とは、クォークやグルーオンなどのパートンを重心系で衝突させるようなコライダー（粒子衝突装置）を指します。これは、非常に高エネルギーの陽子や他の粒子を衝突させて、パートン同士の相互作用を観測する実験を行う装置です。このようなコライダーを使って、素粒子の特性や基本的な相互作用についての研究が進められています。（by ＧＰＴ３・５）
注６：ベラ・C・ルービン天文台のＨＰはこちら： https://www-lsst-org.translate.goog/news?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=ja&_x_tr_hl=ja&_x_tr_pto=sc ：
追記：今回のＰ５については次のような解説記事もあります。
「P5 レポートはこちらです: 素粒子物理学者は今後の数十億ドルの道に照準を定める」： https://archive.md/Egp1p ：
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
https://archive.md/C074C
