STCF conceptual design report (Volume 1): Physics & detector
Authors: Achasov M. , Ai X. C. , An L. P. , Aliberti R. , An Q. , Bai X. Z. , Bai Y. , Bakina O. , Barnyakov A. , Blinov V. , Bobrovnikov V. , Bodrov D. , Bogomyagkov A. , Bondar A. , Boyko I. , Bu Z. H. , Cai F. M. , Cai H. , Cao J. J. , Cao Q. H. , Cao X. , Cao Z. , Chang Q. , Chao K. T. , Chen D. Y. , Chen H. , Chen H. X. , Chen J. F. , Chen K. , Chen L. L. , Chen P. , Chen S. L. , Chen S. M. , Chen S. , Chen S. P. , Chen W. , Chen X. , Chen X. F. , Chen X. R. , Chen Y. , Chen Y. Q. , Cheng H. Y. , Cheng J. , Cheng S. , Cheng T. G. , Dai J. P. , Dai L. Y. , Dai X. C. , Dedovich D. , Denig A. , Denisenko I. , Dias J. M. , Ding D. Z. , Dong L. Y. , Dong W. H. , Druzhinin V. , Du D. S. , Du Y. J. , Du Z. G. , Duan L. M. , Epifanov D. , Fan Y. L. , Fang S. S. , Fang Z. J. , Fedotovich G. , Feng C. Q. , Feng X. , Feng Y. T. , Fu J. L. , Gao J. , Gao Y. N. , Ge P. S. , Geng C. Q. , Geng L. S. , Gilman A. , Gong L. , Gong T. , Gou B. , Gradl W. , Gu J. L. , Guevara A. , Gui L. C. , Guo A. Q. , Guo F. K. , Guo J. C. , Guo J. , Guo Y. P. , Guo Z. H. , Guskov A. , Han K. L. , Han L. , Han M. , Hao X. Q. , He J. B. , He S. Q. , He X. G. , He Y. L. , He Z. B. , Heng Z. X. , Hou B. L. , Hou T. J. , Hou Y. R. , Hu C. Y. , Hu H. M. , Hu K. , Hu R. J. , Hu W. H. , Hu X. H. , Hu Y. C. , Hua J. , Huang G. S. , Huang J. S. , Huang M. , Huang Q. Y. , Huang W. Q. , Huang X. T. , Huang X. J. , Huang Y. B. , Huang Y. S. , Hüsken N. , Ivanov V. , Ji Q. P. , Jia J. J. , Jia S. , Jia Z. K. , Jiang H. B. , Jiang J. , Jiang S. Z. , Jiao J. B. , Jiao Z. , Jing H. J. , Kang X. L. , Kang X. S. , Ke B. C. , Kenzie M. , Khoukaz A. , Koop I. , Kravchenko E. , Kuzmin A. , Lei Y. , Levichev E. , Li C. H. , Li C. , Li D. Y. , Li F. , Li G. , Li G. , Li H. B. , Li H. , Li H. N. , Li H. J. , Li H. L. , Li J. M. , Li J. , Li L. , Li L. , Li L. Y. , Li N. , Li P. R. , Li R. H. , Li S. , Li T. , Li W. J. , Li X. , Li X. H. , Li X. Q. , Li X. H. , Li Y. , Li Y. Y. , Li Z. J. , Liang H. , Liang J. H. , Liang Y. T. , Liao G. R. , Liao L. Z. , Liao Y. , Lin C. X. , Lin D. X. , Lin X. S. , Liu B. J. , Liu C. W. , Liu D. , Liu F. , Liu G. M. , Liu H. B. , Liu J. , Liu J. J. , Liu J. B. , Liu K. , Liu K. Y. , Liu K. , Liu L. , Liu Q. , Liu S. B. , Liu T. , Liu X. , Liu Y. W. , Liu Y. , Liu Y. L. , Liu Z. Q. , Liu Z. Y. , Liu Z. W. , Logashenko I. , Long Y. , Lu C. G. , Lu J. X. , Lu N. , Lü Q. F. , Lu Y. , Lu Y. , Lu Z. , Lukin P. , Luo F. J. , Luo T. , Luo X. F. , Lyu H. J. , Lyu X. R. , Ma J. P. , Ma P. , Ma Y. , Ma Y. M. , Maas F. , Malde S. , Matvienko D. , Meng Z. X. , Mitchell R. , Nefediev A. , Nefedov Y. , Olsen S. L. , Ouyang Q. , Pakhlov P. , Pakhlova G. , Pan X. , Pan Y. , Passemar E. , Pei Y. P. , Peng H. P. , Peng L. , Peng X. Y. , Peng X. J. , Peters K. , Pivovarov S. , Pyata E. , Qi B. B. , Qi Y. Q. , Qian W. B. , Qian Y. , Qiao C. F. , Qin J. J. , Qin J. J. , Qin L. Q. , Qin X. S. , Qiu T. L. , Rademacker J. , Redmer C. F. , Sang H. Y. , Saur M. , Shan W. , Shan X. Y. , Shang L. L. , Shao M. , Shekhtman L. , Shen C. P. , Shen J. M. , Shen Z. T. , Shi H. C. , Shi X. D. , Shwartz B. , Sokolov A. , Song J. J. , Song W. M. , Song Y. , Song Y. X. , Sukharev A. , Sun J. F. , Sun L. , Sun X. M. , Sun Y. J. , Sun Z. P. , Tang J. , Tang S. S. , Tang Z. B. , Tian C. H. , Tian J. S. , Tian Y. , Tikhonov Y. , Todyshev K. , Uglov T. , Vorobyev V. , Wan B. D. , Wang B. L. , Wang B. , Wang D. Y. , Wang G. Y. , Wang G. L. , Wang H. L. , Wang J. , Wang J. H. , Wang J. C. , Wang M. L. , Wang R. , Wang R. , Wang S. B. , Wang W. , Wang W. P. , Wang X. C. , Wang X. D. , Wang X. L. , Wang X. L. , Wang X. P. , Wang X. F. , Wang Y. D. , Wang Y. P. , Wang Y. Q. , Wang Y. L. , Wang Y. G. , Wang Z. Y. , Wang Z. Y. , Wang Z. L. , Wang Z. G. , Wei D. H. , Wei X. L. , Wei X. M. , Wen Q. G. , Wen X. J. , Wilkinson G. , Wu B. , Wu J. J. , Wu L. , Wu P. , Wu T. W. , Wu Y. S. , Xia L. , Xiang T. , Xiao C. W. , Xiao D. , Xiao M. , Xie K. P. , Xie Y. H. , Xing Y. , Xing Z. Z. , Xiong X. N. , Xu F. R. , Xu J. , Xu L. L. , Xu Q. N. , Xu X. C. , Xu X. P. , Xu Y. C. , Xu Y. P. , Xu Y. , Xu Z. Z. , Xuan D. W. , Xue F. F. , Yan L. , Yan M. J. , Yan W. B. , Yan W. C. , Yan X. S. , Yang B. F. , Yang C. , Yang H. J. , Yang H. R. , Yang H. T. , Yang J. F. , Yang S. L. , Yang Y. D. , Yang Y. H. , Yang Y. S. , Yang Y. L. , Yang Z. W. , Yang Z. Y. , Yao D. L. , Yin H. , Yin X. H. , Yokozaki N. , You S. Y. , You Z. Y. , Yu C. X. , Yu F. S. , Yu G. L. , Yu H. L. , Yu J. S. , Yu J. Q. , Yuan L. , Yuan X. B. , Yuan Z. Y. , Yue Y. F. , Zeng M. , Zeng S. , Zhang A. L. , Zhang B. W. , Zhang G. Y. , Zhang G. Q. , Zhang H. J. , Zhang H. B. , Zhang J. Y. , Zhang J. L. , Zhang J. , Zhang L. , Zhang L. M. , Zhang Q. A. , Zhang R. , Zhang S. L. , Zhang T. , Zhang X. , Zhang Y. , Zhang Y. J. , Zhang Y. X. , Zhang Y. T. , Zhang Y. F. , Zhang Y. C. , Zhang Y. , Zhang Y. , Zhang Y. M. , Zhang Y. L. , Zhang Z. H. , Zhang Z. Y. , Zhang Z. Y. , Zhao H. Y. , Zhao J. , Zhao L. , Zhao M. G. , Zhao Q. , Zhao R. G. , Zhao R. P. , Zhao Y. X. , Zhao Z. G. , Zhao Z. X. , Zhemchugov A. , Zheng B. , Zheng L. , Zheng Q. B. , Zheng R. , Zheng Y. H. , Zhong X. H. , Zhou H. J. , Zhou H. Q. , Zhou H. , Zhou S. H. , Zhou X. , Zhou X. K. , Zhou X. P. , Zhou X. R. , Zhou Y. L. , Zhou Y. , Zhou Y. X. , Zhou Z. Y. , Zhu J. Y. , Zhu K. , Zhu R. D. , Zhu R. L. , Zhu S. H. , Zhu Y. C. , Zhu Z. A. , Zhukova V. , Zhulanov V. , Zou B. S. , Zuo Y. B. 
Published: November 2023

AbstractThe superτ-charm facility (STCF) is an electron–positron collider proposed by the Chinese particle physics community. It is designed to operate in a center-of-mass energy range from 2 to 7 GeV with a peak luminosity of 0.5 × 1035cm−2·s−1or higher. The STCF will produce a data sample about a factor of 100 larger than that of the presentτ-charm factory — the BEPCII, providing a unique platform for exploring the asymmetry of matter-antimatter (charge-parity violation), in-depth studies of the internal structure of hadrons and the nature of non-perturbative strong interactions, as well as searching for exotic hadrons and physics beyond the Standard Model. The STCF project in China is under development with an extensive R&D program. This document presents the physics opportunities at the STCF, describes conceptual designs of the STCF detector system, and discusses future plans for detector R&D and physics case studies.