SuperKEKB ist ein Teilchenbeschleuniger, genauer gesagt ein leistungsfähiger 3 km langer Elektron-Positron-Speicherring, und befindet sich am japanischen Forschungszentrum für Hochenergiephysik KEK. Der neue SuperKEKB-Beschleuniger ersetzt seinen Vorgänger, den KEKB-Beschleuniger, der von 1998 bis 2010 in Betrieb war und der den Weltrekord in der erreichten Luminosität, also die erreichte Anzahl von Teilchenbegegnungen pro Fläche und Zeiteinheit, hielt. Eine hohe Luminosität ermöglicht eine besonders hohe Präzision bei den Messungen – KEKB und erst recht SuperKEKB sind daher auf Hochpräzisionsmessungen ausgelegt.
Mit dem älteren KEKB-Beschleuniger und dem dazugehörigen Belle-Detektor wurde die von den beiden japanischen Physikern Makoto Kobayashi und Toshihide Maskawa vorhergesagte fundamentale Verletzung der CP-Asymmetrie, die zu einer Asymmetrie in der Verteilung von Materie und Antimaterie führt, experimentell bestätigt. Dieser bedeutende Schritt in der Geschichte der Teilchenphysik wurde 2008 mit dem Nobelpreis gewürdigt. Trotz dieses bahnbrechenden Erfolgs bleibt eine Lücke: Obwohl damit die Existenz der CP-Verletzung bewiesen wurde, konnte die gefundene Asymmetrie das tatsächliche Materie-Antimaterie-Ungleichgewicht nicht vollständig erklären, da sie quantitativ bei weitem nicht groß genug ist.
Der neue Teilchenbeschleuniger, SuperKEKB, soll zur Lösung dieses Rätsels beitragen. Wie sein Vorgänger arbeitet SuperKEKB bei einer Schwerpunktsenergie von 10.580 GeV im Hochpräzisionssektor und ist damit wie sein Vorgänger eine B-Fabrik: Durch Beschleunigung von Teilchen (Elektronen und Positronen) im entsprechenden Energiebereich werden über eine angeregte Zwischenstufe B-Mesonen erzeugt. Im Gegensatz zu KEKB ist SuperKEKB jedoch für eine um den Faktor 30 erhöhte Luminosität (die Anzahl der Teilchenbegegnungen pro Fläche und Zeit) ausgelegt. Damit sollen in der gesamten Betriebszeit 50-mal mehr Kollisionsereignisse erzeugt werden. Erreicht wird die höhere Kollisionsrate durch die Erhöhung der Ströme von Elektronen und Positronen in den Strahlrohren sowie durch eine stärkere Fokussierung der Strahlen am Wechselwirkungspunkt (die sogenannte Nanostrahlkonfiguration). Die daraus resultierende hohe Auflösung ermöglicht die Ergänzung und Vervollständigung der Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Suchen nach Phänomenen jenseits des teilchenphysikalischen Standardmodells, wie sie auch an den Hochenergieexperimenten am LHC durchgeführt wird.
SuperKEKB konnte im Februar 2016 "erste Runden" vorweisen, d.h. die ersten Umläufe von Elektronen- und Positronenstrahlen. Die ersten Elektron-Positron Kollisionen folgten dann im April 2018. Bereits im Juni 2020 gelang es dem Beschleunigerteam von SuperKEKB einen neuen Weltrekord in instantaner Luminosität aufzustellen. Im Laufe der nächsten Jahre soll die Leistungsfähigkeit von SuperKEKB schrittweise weiter gesteigert werden.
