2019年10月，美国CMS合作小组提出了升级CMS粒子探测器，用于CERN大型强子对撞机的高亮度阶段。升级将使CMS能够应对LHC粒子碰撞率增加所带来的挑战性环境，充分发挥升级机器的发现潜力。作为回应，12月19日，美国能源部科学办公室（Department of Energy Office of Science）批准了CD-1计划，表明对该项目的概念设计、进度范围和成本等因素进行了积极评估。为开展该项目的下一个主要步骤铺平了道路。
大型强子对撞机计划（LHC）在2027年完成升级，届时它将成为高光度大型强子对撞机。升级后的对撞机的质子束绕着17英里的圆周运动，将碰撞速度提高了十倍。
强度提高意味着高光度LHC将传递前所未有的数据量，而位于光束路径上的巨型探测器必须能够承受更高的数据传送率和辐射剂量。在准备阶段将升级CMS探测器，以跟上数据输出的增长，更不用说更严酷的碰撞环境。
该合作计划用最先进的技术升级探测器。新的探测器将展示出更高的灵敏度，传感器通道从8000万个增加到20亿个。CMS还将更换探测器的中心部分，当带电粒子飞过探测器时，升级后的设备将以每秒4000万次的惊人速度读取它们的动量，这在强子对撞机中尚属首次。目前正在开展探测器的创新设计，使用非常精确的硅传感器测量粒子的能量。升级后的CMS将拥有一个用于拍摄更高分辨率、更精确的复杂粒子相互作用图像的突破性组件。科学家们在电子电路中引入了一种名为FPGAs的机器学习系统，以便更有效地选择CMS每25纳秒处理的数十亿粒子事件中哪些可能是新物理学的信号。
