ALICE – это многоцелевой эксперимент по изучению сильновзаимодействующей материи и кварк-глюонной плазмы в ядро-ядерных столкновениях на LHC. Группа ОИЯИ принимает активное участие в анализе экспериментальных данных и физическом моделировании по изучению фемтоскопических (бозе-эйнштейновских, или обусловленных взаимодействием частиц в конечном состоянии) корреляций; по рождению векторных мезонов в ультрапериферийных столкновениях ядер; разработке тепловой модели образования частиц в p+p и A+A столкновениях. Группа ОИЯИ активно участвует в модернизации электромагнитного калориметра.
Эксперимент ATLAS – детектор общего назначения на LHC, чей дизайн определялся необходимостью учесть широкий спектр возможных физических сигнатур. Основная задача эксперимента ATLAS – исследование масс ТэВ-ного масштаба, где ожидаются новаторские открытия. В центре внимания находятся прецизионная проверка Стандартной Модели, исследование электрослабых процессов, образование бозонов Хиггса, а также поиск физики за пределами СМ. Группа ATLAS в ЛФВЭ участвует в анализе рождения бозона Хиггса в СМ, ведет поиск заряженного бозона Хиггса и участвует в модернизации калориметра АТЛАС.
«Компактный мюонный соленоид» (CMS) – эксперимент общего назначения, предназначенный для изучения физики pp-столкновений на LHC. Основными целями CMS являются исследование физики в ТэВ-ном диапазоне, подтверждение механизма нарушения электрослабой симметрии посредством изучения частиц Хиггса, и поиск физики за пределами Стандартной модели, включая суперсимметричных партнеров частиц СМ, кандидатов в темную материю, дополнительные измерения в масштабе энергии ТэВ и т. д. Группа ОИЯИ также вносит значительный вклад в модернизацию детектора CMS.
Эксперимент NA61/SHINE на SPS направлен на изучение свойств адронной и ядерной фрагментации в процессах с адронными и ядерными пучками. Планируется поиск критической точки на фазовой диаграмме путем сканирования энергии и атомных номеров взаимодействующих ядер. Продолжается анализ данных об образовании легких ядер, генерации гиперонов, очарованных частиц и образовании антивещества в ядерно-ядерных взаимодействиях. Ведутся совместные работы по моделированию для проектов NICA и NA61.
Целью эксперимента NA62 на SPS CERN является измерение очень редкого распада каона K+ -> pi+ nu nu, решающего теста Стандартной Модели посредством измерения с 10% -ной точностью параметра Vtd матрицы Кабиббо-Кобаяши-Маскавы. Для оценки применимости СМ будет выполнена серия прецизионных измерений редких мод лептонного распада каона, также планируется поиск суперпартнера фермионов Голдстоуна – псевдоскалярного сголдстино.
NA64 – это эксперимент с фиксированной мишенью на вторичных пучках ускорителя CERN SPS. Он основан на концепции герметичного детектора и создан для поиска проявлений Темного cектора и новой физики – проверки моделей, расширяющих Стандартную Модель, в событиях с недостающей энергией при рассеянии электронов/позитронов, мюонов и адронов на ядрах. Особое внимание в NA64 уделяется поиску легкой темной материи, взаимодействующей со частицами СМ через векторный портал (темный фотон A’).
Цель проекта STAR (участие ОИЯИ) – исследование свойств ядерной материи при экстремальных плотностях и температурах, поиск признаков деконфайнмента кварков и возможных фазовых переходов при столкновениях тяжелых ионов в широком диапазоне энергий на релятивистском коллайдере тяжелых ионов RHIC. В программу исследований также входит изучение структурных функций кварков и глюонов в столкновениях поперечно и продольно поляризованных протонов.