Le projet de Grand collisionneur de hadrons à haute luminosité (HiLumi LHC) vise à transformer le Grand collisionneur de hadrons (LHC) afin d'augmenter le potentiel de découvertes après 2030. L’objectif est de pousser les performances du LHC au maximum, en augmentant la luminosité intégrée d’un facteur 10 par rapport à sa valeur nominale.
La luminosité est un indicateur important de la performance d’un accélérateur : elle est proportionnelle au nombre de collisions se produisant pendant un laps de temps donné. Plus la luminosité est élevée, plus les expériences récoltent de données leur permettant d’observer des processus rares.
Le LHC à haute luminosité, qui devrait être opérationnel à la mi-2030, permettra aux physiciens d'étudier plus en détail les mécanismes connus, comme le boson de Higgs, et d'observer d'éventuels nouveaux phénomènes très rares. Son développement repose sur le remplacement d’1,2 kilomètres du LHC par des composants totalement innovants.
La première phase du projet a commencé en 2011, financée en partie par le septième programme-cadre (FP7) de la Commission européenne. La phase de construction a ensuite débuté au CERN, dans l'industrie et les instituts de la collaboration en 2015. Les travaux de génie civil ont débuté en 2018, et l’installation en 2023. Toutefois, la plus grande partie de l’installation se déroulera durant une longue période d’arrêt des accélérateurs, à partir de la mi-2026. Cette période permettra également d’améliorer la chaîne d’accélérateurs et les zones expérimentales du CERN et de complètement transformer les deux expériences généralistes ATLAS et CMS pour les préparer à enregistrer un nombre de collisions vertigineux.
Le projet HiLumi LHC est mené par le CERN avec le soutien d'une collaboration internationale de près de 50 instituts dans plus de 20 pays, pour la grande majorité européens. En plus des contributions des États membres et États membres associés di CERN, le projet a reçu des contributions spéciales de l’Italie, l’Espagne, La Suède, le Royaume Uni, la Serbie et le Pakistan, et d’États non-membres du CERN tels que les États-Unis, le Japon, le Canada et la Chine.