Multipolar correlations and deformation effect on nuclear transition matrix elements of double-$β$ decay
在PHFB框架下研究了$^{94,96}$ Zr，$^{98,100}$ Mo，$^{104}$ Ru，$^{110}$ Pd，$^{128,130}$ Te和$^{150}$ Nd同位素的$0^{+}\to 0^{+}$跃迁的两个中微子和无中微子双β衰变.结果发现，十六极相关的影响可以同化基本上作为四极-四极相互作用的重整化。通过独立改变母核和子核中四极关联的强度，研究了形变对核跃迁矩阵元的影响。作为母核和子核的变形参数的差异的函数的核过渡矩阵元素的变化表明，在一般情况下，前者往往是最大的相同的变形和他们减少的变形参数的差异的增加，表现出非常相似的趋势为$(β^{-}β^{-})_{2ν}$和$(β^{-}β^{-})_{0ν}$过渡矩阵元素。
2009-07-06 nucl-th
Double Beta Decay, Nuclear Structure and Physics beyond the Standard Model
无中微子双β衰变（$0νββ$）是目前已知的唯一一个在狄拉克中微子（不同于其反粒子）和马约拉纳中微子（与其反粒子相同）之间进行分离的实验。此外，$0νββ$还能确定中微子质量的绝对尺度。这在中微子振荡中是不可能的。为了确定中微子的质量，必须假定轻的Majorana中微子交换是$0νββ$的主要机制，并且这种跃迁的矩阵元可以可靠地计算。在这种机制中，实验$0νββ$跃迁振幅是轻左手有效Majorana中微子质量和跃迁矩阵元的乘积。综述了近年来文献中采用的准粒子无规相近似（QRPA）、壳模型（SM）、投影Hartree-Fock-Bogoliubov（PHFB）和相互作用玻色子模型（IBM 2）等方法以及这些方法中矩阵元的可靠性。第二部分研究了如何从不同核的$0νββ$衰变数据中确定主导机制。给出了转换矩阵元的显式表达式。示出了允许测试CP（电荷和宇称共轭）违反可能的干扰项。
2011-04-19 nucl-th
Neutrinoless double beta decay of 48Ca in the shell model: Closure versus nonclosure approximation
无中子双β衰变是一个独特的过程，可以揭示超越标准模型的物理学。分析无中微子双β率的基本成分是相关的核基质元素。大多数用于计算这些矩阵元素的方法依赖于闭合近似。本文分析了48 Ca无中微子双β衰变的轻中微子交换矩阵元，并用壳模型方法检验了闭合近似。我们使用封闭近似和非封闭方法计算了48 Ca的无中微子双β核矩阵元，并估计了与封闭近似相关的不确定性。我们证明了非封闭方法具有良好的收敛性能，使我们能够避免难以管理的计算成本。本文提出了一种新的计算无中微子双β衰变速率的方法，它可用于计算重核（如~（76）Ge或~（82）Se）的无中微子双β衰变速率。
2013-12-16 nucl-th
Quasiparticle random phase approximation uncertainties and their correlations in the analysis of neutrinoless double beta decay
在准粒子无规相位近似下估计了无中微子双β衰变的核矩阵元的方差和协方差。结果表明，关联NME不确定度在不同核的无中微子双β衰变速率的比较中起着重要作用，它们与重建的Majorana中微子质量的不确定度是简并的.
2009-03-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
Shell model studies of the $^{130}Te$ neutrinoless double-beta decay
无中微子双β衰变理论研究中的大多数不确定性与寿命表达式中出现的核矩阵元的准确性有关。我们计算的核矩阵元的$0νββ$衰变的$^{130}Te$在壳模型的方法，使用最近提出的有效哈密顿量。为了确保结果的可靠性，我们通过计算光谱量并将其与最新的实验数据进行比较来研究该哈密顿量，并分析了$^{136}$的$2νββ$和$0νββ$衰变核矩阵元。最后，我们报告了新的核矩阵的$^{130}$ Te考虑轻中微子交换和重中微子交换机制，以及一些最近的值在文献中报道的概述。
2014-11-16 nucl-th
Comparison between Variational Monte Carlo and Shell Model Calculations of Neutrinoless Double Beta Decay Matrix Elements in Light Nuclei
进行多体方法之间的基准比较，以评估准确计算无中微子双β衰变矩阵元所需的成分。对$A=10$和$12$核进行了壳模型和变分蒙特卡罗（VMC）计算.不同的变分波函数被用来评估{\it ab initio}计算中的不确定性，发现VMC双β衰变矩阵元素之间的差异相当小。对于壳模型计算，模型空间截断，径向波函数的选择，和短程相关的作用进行了研究，发现都是重要的。基于VMC和壳层模型方法的详细比较，我们得出结论：准确描述无中微子双β衰变矩阵元需要适当处理长程和短程关联。
2019-06-16 nucl-th
Addendum to: QRPA uncertainties and their correlations in the analysis of neutrinoless double beta decay
在以前的文章[Phys. Rev. D 79，053001（2009）]中，我们在准粒子无规相位近似（QRPA）中估计了与无中微子双β衰变（0 nu β β）的核矩阵元（NME）相关的不确定性。这种估计包括最近对NME的独立计算，因此仍然可以提供核模型不确定性的公平代表。在这种情况下，我们比较了Ge-76中0 nu β β衰变的声明与最近在Ge-136和其他核中的负结果，并推断了在90% C. L.时允许或排除的寿命范围。我们还强调了一些问题，应加以解决，以适当地比较和结合来自不同的0 nu β β衰变候选核的结果。
2013-01-07 hep-ex hep-ph nucl-ex
Degeneracies of particle and nuclear physics uncertainties in neutrinoless double beta decay
对候选核中无中微子双β衰变半衰期的理论估计受到粒子和核物理不确定性的影响，这可能使衰变信号或极限的解释复杂化。我们研究这样的不确定性和它们的简并在以下情况下：三个核的大规模实验（76-Ge，130-Te，136-Xe），两个代表性的粒子物理机制（轻和重的马约拉纳中微子交换），和一个大的核矩阵元（NME），计算准粒子随机相位近似（QRPA）。结果表明，与有效轴向耦合g_A和核子-核子势有关的主要理论不确定性可以用NME重标度因子来参数化，直到很小的残差。结果表明：（1）NME对g_A的依赖性比二次依赖性弱;（2）在这两种机制中，轻子数破坏参数随NME重标度因子的变化而简并;（3）轻、重中微子交换机制在上述三种核中基本简并.我们评论具有挑战性的理论和实验的改进，以减少这种粒子和核物理的不确定性和退化。
2015-10-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
On nuclear matrix element uncertainties in short range 0vBB decay
由于对核矩阵元计算的反对，对无中微子双β衰变短程贡献的评价受到了挑战。我们评论的批评和不确定性，这些计算和派生限制的影响。
2000-08-16 hep-ph nucl-th
Multi-isotope degeneracy of neutrinoless double beta decay mechanisms in the quasi-particle random phase approximation
在准粒子无规相近似（QRPA）及其不确定度下，计算了四个不同候选核（Ge-76，Se-82，Mo-100，Te-130）的无中微子双β衰变的核矩阵元（NME）。我们假设（最多）四种共存的无中微子双β衰变机制，它们分别由轻Majorana中微子交换、重Majorana中微子交换、R宇称破缺超对称性和方中微子介导，相互之间存在相长或相消干扰.我们发现，不幸的是，目前的NME的不确定性似乎阻止了一个强大的确定每个机制的衰变幅度的相对贡献，即使假设衰变寿命的准确测量。近简并的衰减机制进行了分析与简单的代数技术，不涉及假设的统计分布的错误。我们讨论了这种简并性对绝对中微子质量的前瞻性搜索的影响。
2011-06-22 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutrinoless double beta decay in seesaw models
本文研究了跷跷板模型中无中微子双β衰变的一般现象。特别是，我们专注于无中微子双β衰变率的依赖性上的额外的状态引入占轻中微子的马约拉纳质量。为此，我们计算的核矩阵元素作为中介费米子的质量的函数，并估计相关的不确定性。然后，我们讨论了什么可以推断的跷跷板模型参数在不同的质量制度，并澄清如何的贡献轻中微子应始终考虑到推导时的额外参数的界限。相反，额外的状态也会产生显著的影响，对于质量轻于核标度的中微子，标准模型中微子的贡献会被抵消，即使中微子是马约拉纳粒子，也会导致无中微子双β衰变振幅消失。我们还讨论了如何跷跷板模型可以协调的中微子双β衰变与中微子质量更严格的宇宙学界限的大速率。
2014-05-12 hep-ph nucl-th
Uncertainties in the $0νββ$--decay nuclear matrix elements
本文用准粒子无规相位近似（QRPA）和重整化QRPA（RQRPA）系统地计算了已知$2νββ$衰变率的大多数核的无中微子双β衰变（$0νββ$）的核矩阵元$M^{0ν}$.实验的$2νββ$-衰变率用于调整最相关的参数，即粒子-粒子相互作用的强度。与这样的程序的$M^{0ν}$值变得基本上独立于单粒子的基础尺寸，轴向矢量淬灭因子等理论参数，有利于确定相互作用参数的方式所采用的。有人建议，大多数的传播之间公布的$M^{0ν}$的可以归因于隐式和显式参数的选择，固有的QRPA方法。
2006-02-01 nucl-th
Neutrinoless double-beta decay from an effective field theory for heavy nuclei
我们在有效场论中研究了重核的无中微子双β衰变。由于EFT的低能常数不能拟合到这种未观察到的衰变的数据，我们遵循另一种策略，通过与双Gamow-Teller跃迁的相关性来约束这些。最近发现这种相关性适用于壳模型计算、能量密度泛函和其他原子核结构模型。因此，我们首先计算了重核EFT中双重Gamow-Teller跃迁的核矩阵元。EFT不确定度与相关不确定度的结合使得能够以量化的不确定度预测广泛同位素的无中微子双β衰变的核基质元素。一般来说，EFT预测较小的核矩阵元素相比，其他方法，但我们的EFT结果与最近的从头计算是一致的。
2022-09-23 nucl-ex nucl-th
Ab initio neutrinoless double-beta decay matrix elements for 48Ca, 76Ge, and 82Se
我们计算了最轻的候选者：48 Ca，76 Ge和82 Se的基空间会聚无中微子$ββ$衰变核矩阵元。从初始的两核子力和三核子力出发，我们应用从头算介质中相似重整化群构造了价空间的哈密顿量和一致变换的$ββ$ -衰变算符。我们发现，张量分量在76 Ge和82 Se中是不可忽略的，并且由此产生的核矩阵元素总体上比从唯象壳模型获得的小25-45%。虽然最后的矩阵元素的不确定性仍然需要大量的发展，这项工作仍然开辟了一条道路，真正的第一性原理计算的中微子$ββ$衰变在所有相关的核正在进行的大规模搜索。
2021-01-30 hep-ph nucl-ex nucl-th
Combining and comparing neutrinoless double beta decay experiments using different nuclei
我们进行了全球拟合的最相关的无中微子双β衰变实验中的标准模型与大量的马约拉纳中微子。使用贝叶斯推断使得以完全一致的方式考虑核矩阵元素的理论不确定性成为可能。首先，我们分析了用于声称在Ge-76中观察到无中微子双β衰变的数据，并发现了光谱中峰值的强有力证据（根据杰弗里尺度）和峰值实际上接近无中微子衰变预期能量的中等证据。我们还发现了比原始分析更大的统计误差，我们将其与其他数据进行了比较。然后，我们统计检验了这一说法与最近使用α-136测量的结果之间的一致性。我们发现，这两个数据集是约40至80倍的可能性，假设它们是不一致的，这取决于核矩阵元素的不确定性和最小的中微子质量的先验。因此，存在中度到强烈的不相容性证据，并且对于相等的先验概率，相容性的后验概率在1.3%和2.5%之间。尽管有这些不相容的证据，但如果把这两组数据结合起来，我们会发现无中微子双β衰变的全部证据可以忽略不计。如果人们忽略了这一主张，那么就没有足够的证据来反对衰变的存在。我们还进行了近似频率论测试的核基质元素的固定比例的兼容性，以及没有信号的假设。推广到其他组的实验以及其他机制介导的衰减是可能的。
2013-04-04 hep-ex hep-ph nucl-ex
New physics effects on neutrinoless double beta decay from right-handed current
通过与标准机制的比较，研究了新物理贡献对右手电流引起的无中微子双β衰变的影响。如果轻中微子从左右对称模型中的II型跷跷板获得质量，其中I型贡献被抑制到可以忽略的程度，则右手PMNS矩阵与左手PMNS矩阵相同，这使得它具有高度可预测性，并且可以在下一代实验中进行测试。这是非常有吸引力的，特别是最近的宇宙学约束有利于正常的层次下，无中微子双β衰变太小，除非新的物理出现，如最近在ATLAS观察到的diboson过剩。左手和右手电流的相对贡献可以用两种不同同位素的寿命之比以及核矩阵元素的比率来重建。这样，在核矩阵元计算中的理论不确定性可以从根本上避免。我们还讨论了无中微子双β衰变测量与宇宙学、β衰变和中微子振荡的相互作用。
2015-08-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
Predicting the neutrinoless double-beta decay matrix element of $^{136}$Xe using a statistical approach
本研究基于相互作用壳模型并采用三个独立有效哈密顿量，对$^{136}$Xe的$0νββ$核矩阵元进行统计分析，给出其概率分布及90%置信区间。
2023-02-07 hep-ph nucl-th
Neutrinoless $ββ$-decay nuclear matrix elements from two-neutrino $ββ$-decay data
本研究在核壳模型与pnQRPA框架中发现2νββ与0νββ衰变核矩阵元存在线性相关，并结合实验半衰期预测了含理论不确定度的0νββ矩阵元。
2023-04-11 hep-ex hep-ph nucl-ex
Constraining Neutrinoless Double-Beta Decay Matrix Elements from Ab Initio Nuclear Theory
本文利用第一性原理价空间介质内相似重整化群方法，通过34种手征相互作用研究76Ge中无中微子双β衰变矩阵元与双伽莫夫-泰勒巨共振等观测量的关联，以约束理论不确定性并考察矩阵元对相互作用的依赖性。
2022-10-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Neutrinoless $ββ$ decay nuclear matrix elements complete up to N$^2$LO in heavy nuclei
该研究在χEFT中计算了⁷⁶Ge等实验相关核素0νββ衰变的N²LO级核矩阵元，结合pnQRPA和核壳模型分析了超软中微子及圈图贡献，揭示了多体方法符号差异及与“超出闭合近似”贡献的相似性。
2025-08-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Overconstrained estimates of neutrinoless double beta decay within the QRPA
基于准粒子无规相位近似（QRPA）的无中微子双β衰变（0 nu 2 beta）核矩阵元的估计受到理论不确定性的影响，通过一个实验约束--最显著的是通过双中微子双β衰变（2 nu 2 beta）寿命--固定剩余粒子-粒子相互作用的未知强度参数g_pp，可以大大减少理论不确定性。然而，已经注意到，通过2个\nu 2β数据进行的g_pp调整可能会使QRPA模型与电子捕获（EC）和单β衰变（β ^-）寿命的独立数据不一致。实际上，在两个感兴趣的0 μ 2 β衰变核（Mo-100和Cd-116）中，所有这些数据都是可用的，我们表明，不一致消失，只要轴向矢量耦合g_A被视为一个自由参数，允许g_A<1（"强猝灭“）。三个独立的寿命数据（2nu 2beta，EC，β^-）通过两个自由参数（g_pp，g_A）精确地再现，得到一个过约束的参数空间.此外，通过所有数据的组合明确地选择2nu 2beta矩阵元素M^2nu的符号（M^2nu>0）。我们定量地讨论，在两个核，这些唯象的约束和QRPA估计的0 nu 2beta矩阵元素和它们的不确定性的后果。
2008-05-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
Half-life of $^{136}$Xe for neutrinoless double-$β$ decay calculated with effective axial-vector current coupling unified for two-neurtino and neutrinoless double-$β$ decay modes
本文利用统一的有效轴矢流耦合常数计算$^{136}$Xe无中微子双$\beta$衰变半衰期，发现其收敛性依赖于核结构模型，SkM$^\ast$给出$g_A^\textrm{eff}\approx 1$。
2025-09-09 nucl-ex nucl-th
Relativistic model-free prediction for neutrinoless double beta decay at leading order
本研究从显式洛伦兹不变手征拉格朗日量出发，给出轻马约拉纳中微子诱导的无中微子双β衰变关键过程领头阶无模型相对论跃迁振幅，无需不确定接触算符，为相关估算提供严格基准并降低核矩阵元计算不确定性，推动相对论从头算研究。
2024-06-19 hep-lat hep-ph nucl-th
Towards Reliable Nuclear Matrix Elements for Neutrinoless $ββ$ Decay
计算的无中微子双β（$0νββ$）衰变的核矩阵元受到一些限制。预测的矩阵元素值取决于用于计算它们的多体方法，此外，它们可能需要被“淬火”，尽管由于衰变中转移的相对高的动量而被未知的量淬火。由于$0νββ$衰变的独特性质，这些不确定性很难单独从理论计算中计算出来，它与其他原子核结构观测值没有明显的关系。本文介绍了核基质元素测定的最新进展。首先，我们报告改进的壳模型计算在扩展的配置空间的两个谐振子壳。其次，我们注意到之间的关系，$0νββ$衰变和双伽莫夫-泰勒跃迁，原则上可以在双电荷交换反应中测量。这些新的见解为更可靠地估计核基质元素的价值铺平了道路。
2018-04-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
Probing particle and nuclear physics models of neutrinoless double beta decay with different nuclei
无中微子双β衰变的半衰期估计依赖于轻子味破坏的粒子物理模型，以及候选核的结构和跃迁的核物理模型。在文献中考虑的不同模型可以进行对比-通过前瞻性的数据-与一个“标准”的情况下，其特征在于轻马约拉纳中微子交换和准粒子随机相位近似，其中的理论协方差矩阵最近已估计。我们表明，假设未来的半衰期数据在四个有前途的核（Ge-76，Se-82，Te-130，和Xe-136），标准的情况下，可以区分从一些非标准的物理模型，同时与替代国家的最先进的核计算（在95%CL）兼容。因此，不同原子核的未来信号可能有助于区分至少一些衰变机制，而不会被当前的核不确定性所破坏。还讨论了可能改进的前景。
2009-08-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
QCD running in neutrinoless double beta decay: Short-range mechanisms
无中微子双β（$0νββ$）衰变的衰变率包含重粒子交换项，在低能时导致9维（d=9）6费米子算符.这些算子的系数的限制以前已经被推导出来，忽略了算子在高尺度（它们产生的地方）和双β衰变的能量尺度（它们被测量的地方）之间的运行。在这里，我们计算了所有可能的d=9的运营商的主导阶QCD修正的$0νββ$振幅和使用RGE运行计算单圈改进的限制。数值上，QCD运行的变化限制的因素的顺序或大于典型的不确定性在核矩阵元计算。对于某些特定情况，操作员混合在运行中的变化限制甚至高达两个数量级。我们的结果可以直接结合新的实验限制或改进的核矩阵元计算重新推导更新的限制所有的短程贡献$0νββ$衰变。
2018-07-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Long-Distance Nuclear Matrix Elements for Neutrinoless Double-Beta Decay from Lattice QCD
本工作首次利用格点QCD计算了多核子系统中由轻马约拉纳中微子介导的无中微子双β衰变矩阵元，并探讨了与有效场论匹配以确定低能常数的前景，为未来物理参数下的理论计算奠定基础。
2024-02-14 hep-lat nucl-th
Lattice Calculation of Short-Range Contributions to Neutrinoless Double-Beta Decay $π^-\toπ^+ ee$ at Physical Pion Mass
Physics Department, Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室物理系）；School of Physics and Astronomy, The University of Edinburgh（爱丁堡大学物理与天文学院）；CERN, Theoretical Physics Department（欧洲核子研究中心理论物理部）；School of Physics, Peking University（北京大学物理学院）；Collaborative Innovation Center of Quantum Matter（量子物质协同创新中心）；Center for High Energy Physics, Peking University（北京大学高能物理中心）；School of Physics and Astronomy, University of Southampton（南安普顿大学物理与天文学院）；School of Mathematics, Computer Science and Engineering, Liverpool Hope University（利物浦希望大学数学、计算机与工程学院）；Theoretical Physics Division, Department of Mathematical Sciences, University of Liverpool（利物浦大学数学科学系理论物理分部）；RIKEN-BNL Research Center, Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室理研-布鲁克海文研究中心）；Physics Department, University of Connecticut（康涅狄格大学物理系）
研究通过格点QCD计算$π^- \to π^+ ee$矩阵元，采用域墙费米子集合和物理介子质量，减少不确定性并验证前人结果的矛盾。
2026-04-27 hep-lat hep-ph nucl-th
The 0nbb-decay nuclear matrix elements with self-consistent short-range correlations
在重整化准粒子无规相近似（RQRPA）和标准QRPA框架下，对76 Ge，82 Se，96 Zr，100 Mo，116 Cd，128 Te，130 Te和130 Xe的无中微子双β衰变（0 nbb）的核矩阵元进行了自洽计算.首次从同一个现代现实的核子-核子势，即电荷相关的波恩势（CD-Bonn）和Argonne V18势导出了核子对相互作用和剩余相互作用以及两核子短程关联.与传统的Miller-Spencer-Jastrow方法相比，得到了0 nbb-衰变的相关矩阵元，其量级较大。我们分析了各种不同的两核子关联之间的差异，包括那些酉相关算子方法（UCOM）和量化的不确定性在计算的0 nbb衰变矩阵元素。
2009-02-02 nucl-th
Constraining Neutrino Mass from Neutrinoless Double Beta Decay
我们重新分析了在$^{76}$ Ge中观测到的无中微子双β衰变（$0νββ$）与EXO-200和KamLAND-Zen对$^{136}$半衰期的新限制的兼容性。包括最近的核矩阵元素（NME）的计算，我们表明，虽然在$^{76}$锗的索赔仍然是兼容的个人限制从$^{136}$的，它是不一致的KamLAND-Zen+EXO-200的组合限制，但所有的NME计算。在对普朗克的轻中微子质量之和施加最严格的上限后，我们发现正则轻中微子的贡献不能满足所声称的$0νββ$签名或饱和的电流限制，无论NME的不确定性。然而，包括重中微子的贡献，自然产生的TeV尺度左右对称模型，可以饱和的电流限制的$0νββ$。在II型跷跷板框架中，这对最轻的中微子质量施加了一个下限。根据质量层次，我们得到这个限制是在0.07 - 4毫电子伏的范围内的右手（RH）规范玻色子和RH中微子的质量相关的对撞机搜索的典型选择。使用的$0νββ$界限，我们还得到相关的限制在RH部门，互补的LHC。
2013-07-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
Assessment of uncertainties in QRPA $0νββ$-decay nuclear matrix elements
本文用准粒子无规相位近似（QRPA）和重整化QRPA（RQRPA）系统地计算了已知$2νββ$衰变率的大多数核的无中微子双β衰变（$0νββ$）的核矩阵元$M^{0ν}$.实验的$2νββ$ -衰变率用于调整最相关的参数，即粒子-粒子相互作用的强度。新的结果证实，与这样的程序的$M^{0ν}$值变得基本上独立的单颗粒的基础上的大小。此外，矩阵元示出也是相当稳定的轴向矢量强度参数化，通过减少耦合常数$g_A$，以及描述短程核子关联的参数的不确定性的可能的淬火。提出了有利于确定相互作用参数的方法的理论论据。此外，讨论其他隐式和显式参数，固有的QRPA方法，提出。比较了不同作者选择这些因素的方式。这表明，大多数的传播之间公布的$0νββ$衰变核基质元素可以归因于这些选择。
2005-12-13 hep-ph nucl-th
Towards Precise and Accurate Calculations of Neutrinoless Double-Beta Decay: Project Scoping Workshop Report
我们提出的结果，美国国家科学基金会（NSF）的项目范围研讨会，其目的是评估目前的状态计算的核矩阵元素的无中微子双β衰变，并确定是否需要更多的工作。在回顾了有效场论、格点量子色动力学和从头算核结构理论在双β衰变中的应用的最新进展之后，我们讨论了核物理不确定性量化的最新进展，然后为所有这些领域的工作构建了一个路线图，以充分补充正在运行和开发中的日益敏感的实验。该路线图包含理论和计算物理方面的具体项目，以及采用贝叶斯模型混合的不确定性量化计划，以及对双β衰变率和其他观测值之间的相关性的分析。该计划的目标是在实验人员感兴趣的所有核中提供一组准确和精确的矩阵元素，并仔细评估不确定性。这样的计算将允许从无中微子双β衰变的观测或未观测中得出明确的结论，无论是什么新的物理学在起作用。
2022-07-03 hep-ph nucl-ex nucl-th
Ab initio benchmarks of neutrinoless double beta decay in light nuclei with a chiral Hamiltonian
报道了质量数从$A=6$到$A=22$的轻核无中微子双β（$0νββ$）衰变的核矩阵元从头算基准计算.我们使用轻-Majorana中微子交换产生的跃迁算符，用三种不同的方法计算NME：介质内相似性重整化群（IMSRG）和重要性截断的无核壳模型（IT-NCSM）.采用手征有效场论中的2 + 3核子相互作用，研究了同位旋守恒跃迁（$ΔT=0$）和同位旋变化跃迁（$ΔT=2$）.我们比较我们得到的基态能量和NME最近从头算无核壳模型和耦合簇计算，也有相同的输入。计算结果表明，$ΔT=0$跃迁的NMEs在10%的水平上符合得很好.对于$ΔT=2$，相对偏差在某些核中更显著。与精确的IT-NCSM结果的比较使我们能够详细分析这些情况，并指出改进基于IMSRG的方法的下一步。本研究清楚地表明了一致的交叉检查，从头算方法是可能的权力。这种能力是至关重要的提供有意义的多体不确定性的NME的$0νββ$衰变在较重的候选核，准精确的基准是不可用的。
2021-01-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Solution to the uncertainty problem of nuclear matrix element for neutrinoless double-$β$ decay
Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学）；University of La Plata（拉普拉塔大学）；IFLP-CONICET（拉普拉塔理论与理论物理研究所（CONICET））
本研究针对无中微子双β衰变核矩阵元的不确定性问题，利用两种衰变模式相似的有效轴矢量流耦合g_A^eff，大幅降低了核矩阵元的不确定性，并计算了有效中微子质量及相关核矩阵元。
2026-08-14 hep-ph nucl-ex nucl-th
Neutrinoless Double-Electron Capture
双β过程在探索中微子和弱相互作用性质，以及寻找标准模型之外的效应方面起着关键作用。在过去的半个世纪里，人们进行了许多尝试来寻找发射两个电子的双β衰变，特别是它的无中微子模式（$0\nu2β^-$），后者仍然没有被观察到。双电子俘获（2EC）由于其一般较低的跃迁几率，迄今为止还没有得到关注。然而，无中微子双电子捕获（$0\nu2$ EC）的速率可以经历共振增强的情况下，初始和最终状态是能量简并的许多数量级。在共振的情况下，$0\nu2$ EC过程的灵敏度可以接近$0\nu2β^-$衰变的灵敏度，用于寻找中微子的马约拉纳质量、右手电流和其他新物理。我们提出了一个概述的主要实验和理论结果，在过去的十年中，在这一领域。实验部分概述了2EC过程的搜索结果和可能的共振$0ν$ 2EC跃迁的衰变能量的测量。一个前所未有的精确度在测定衰变能量与潘宁陷阱，使一个完善的退化参数的值为所有以前已知的近共振衰变，并减少了相当大的不确定性估计的$0\nu2$ EC半衰期。理论部分包括电子壳层效应的最新分析和原子核结构模型的概述，其中计算了$0\nu2$ EC衰变的核矩阵元。可以得出结论，$0ν$ 2EC的衰变概率在几种核素中可以经历显著增强。
2020-07-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Virtual Majorana Neutrinos and the Minimum Neutrino Mass Scale in Neutrinoless Double-Beta Decay
本研究围绕无中微子双β衰变展开，通过分析虚马约拉纳中微子波函数重叠的作用，结合中微子振荡实验参数确定了正、倒质量序下的最小中微子质量，进而计算有效马约拉纳质量并估算了关键同位素的衰变半衰期，为绝对中微子质量标度提供了参考。
2025-03-20 hep-ph nucl-ex nucl-th
Ab initio calculations of neutrinoless $ββ$ decay refine neutrino mass limits
本研究利用从头算核理论计算了无中微子双β衰变的核矩阵元，发现其通常小于唯象模型结果，挑战了未来吨级实验的探测范围和中微子质量倒序层级的探测主张。
2023-07-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Determining the leading-order contact term in neutrinoless double $\boldsymbolβ$ decay
我们提出了一种方法来确定的领先级（LO）接触项的$nn \to pp e^-e^-$振幅通过交换轻马约拉纳中微子。我们的方法是基于表示的振幅作为一个已知的内核的动量积分（正比于中微子传播）倍的广义前向康普顿散射振幅$n(p_1) n(p_2) W^+ (k) \to p(p_1^\prime) p(p_2^\prime) W^- (k)$，在类比的Cottingham公式的电磁贡献强子质量。我们构建模型独立的被积函数的代表性在低和高动量区域，通过手征EFT和算子乘积展开，分别。然后，我们通过在这两个区域之间进行插值，使用适当的核子因子的弱电流和信息的$N\! N$散射在$^1S_0$通道远离阈值的全振幅构建一个模型。通过匹配以这种方式获得的LO手征EFT振幅的振幅，我们获得相关的LO接触项，并讨论各种来源的不确定性。我们通过计算模拟$I = 2$ $N\! N$接触项和再现，在不确定性，电荷独立性打破贡献的$^1S_0$ $N\! N$散射长度的方法进行验证。虽然我们的分析是在$\overline{\rm MS}$计划中进行的，我们表示我们的最终结果的方案无关的重整化振幅${\cal A}_ν(|{\bf p}|,|{\bf p}^\prime|)$在阈值附近的一组运动学点。我们说明了两个截止计划如何，使用我们的合成数据${\cal A}_ν$，可以确定在任何正规化计划，特别是在核…
2021-06-08 hep-lat hep-ph nucl-th
Toward Reliable $0νββ$-decay Nuclear Matrix Elements: Exploring the potential of measuring $γγ$-transitions
本文提出通过测量双同位旋相似态的双磁偶极γγ衰变来约束无中微子双贝塔衰变核矩阵元，并研究了竞争衰变模式及从头算方法下的关联。
2024-08-09 nucl-th
Lattice QCD and nuclear physics for searches of physics beyond the Standard Model
对基本对称性的低能检验是对标准模型之外的物理学的极其敏感的探测，它达到的尺度即使不是更高，也是与能量前沿直接可及的尺度相当的。低能精确实验的解释及其与标准模型之外的物理模型的联系依赖于控制由低能QCD和核相互作用的非微扰性质引起的理论不确定性。在这些会议中，我将讨论如何相互作用的格点量子色动力学和核有效场论可以导致改善预测的低能量实验，与控制的不确定性。我将描述手征有效场论的框架，然后讨论一些例子，包括非标准$β$衰变，无中微子双β衰变和电偶极矩的搜索，以突出近年来取得的进展，以及格点量子色动力学将在解决剩余的开放问题中发挥的作用。
2018-12-28 hep-lat hep-ph nucl-th
NMEs for $0νββ(0^+\rightarrow2^+)$ of two-nucleon mechanism for $^{76}$Ge
本文对$^{76}$ Ge到$^{76}$ Se的第一个$2^+$态的无中微子双β衰变（$0νββ$）进行了第一次超越闭合计算。在计算原子核结构时，采用了基于CD-Bonn真实力的同位旋对称性恢复准粒子无规相近似（QRPA）方法。分析了两种核子机制核矩阵元的结构，并对核多体计算的不确定度进行了估计。我们发现$g_{pp}$在计算中起着重要的作用，如果考虑猝灭效应，对跃迁矩阵元$M_λ$的抑制作用被发现，我们对跃迁矩阵元的计算结果比以前的Hatree-Fock-Boglyubov近似结果大一个数量级.
2021-01-09 hep-ph nucl-th
On the Extraction of Low-energy Constants of Single- and Double-$β$ Decays from Lattice QCD: A Sensitivity Analysis
格点量子色动力学（LQCD）有望从包含夸克和胶子动力学的第一性原理计算中约束核有效场论（EFT）的低能常数（LEC）。考虑到LQCD输出的欧几里德和有限体积性质，近年来发展了复映射来获得LQCD观测量的Minkowski和无限体积对应物。特别是，由于LQCD正在朝着计算一组重要的少核子矩阵元素的夸克质量的物理值，重要的是要调查是否预期的精度LQCD谱和矩阵元素将足以保证更严格的约束相关LEC比那些已经从唯象学，考虑到非平凡的映射。重点讨论了无π介子EFT的首阶LECs，$L_{1,A}$和$g_ν^{NN}$，它们分别参数化了单$β$衰变中等矢轴向两体流的强度（以及其他相关过程，如$pp$聚变），以及轻中微子交换场景中无中微子双$β$衰变中的等张量接触两体算符，在夸克质量的物理值上使用合成数据检查了对未来提取$L_{1,A}$和$g_ν^{NN}$的预期不确定性。据观察，实现小的不确定性$L_{1,A}$将是具有挑战性的，和（分）的两个核子光谱和矩阵元素的精度是必不可少的，在减少这种LEC的不确定性相比，现有的限制。另一方面，短距离耦合的中微子双$β$衰变，$g_ν^{NN}$，被证明是不太敏感的LQCD能量和矩阵元素的不确定性，并可能在即将到来的LQCD计算与μ-级别的精度约束。
2021-11-23 hep-lat hep-ph nucl-th
Simultaneous Measurement of Half-Life and Spectral Shape of $^{115}$In $β$-decay with an Indium Iodide Cryogenic Calorimeter
本文利用碘化铟低温量热器首次测量 $^{115}$In 的 4 次禁戒 β 衰变，并首次应用增强谱形方法同时精确确定谱形、轴矢耦合常数 $g_A$ 和半衰期，为改进无中微子双 β 衰变核理论提供了数据约束。
2024-01-29 nucl-ex nucl-th
Benchmarking nuclear matrix elements of $0νββ$ decay with high-energy nuclear collisions
本研究通过高能核碰撞中的动量关联与集体流测量，为无中微子双β衰变核矩阵元提供新的基准测试平台，以降低其理论不确定性。
2025-06-24 hep-ph nucl-ex nucl-th
Subspace-projected multireference covariant density functional theory
本文提出子空间投影的协变密度泛函理论SP-CDFT，结合本征向量延拓与量子数投影生成坐标方法高效模拟MR-CDFT计算，揭示$0νββ$衰变核矩阵元与低激发谱学量间的强关联，并为精化核EDF参数提供新途径。
2025-08-09 cond-mat.str-el hep-ph nucl-ex
Interplay between non-interfering neutrino exchange mechanisms and nuclear matrix elements in $0νββ$ decay
本文在吨级实验背景下重新分析轻、重马约拉纳中微子非干涉交换介导的0νββ衰变，利用现有与未来多同位素数据推导联合上限，揭示NME不确定性对轻、重机制相对贡献的偏置影响，并强调改进NME计算对多同位素搜寻的重要性。
2023-09-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Theoretical Developments in Lattice Gauge Theory for Applications in Double-beta Decay Processes and Quantum Simulation
本论文利用格点QCD有限体积效应建立双β衰变振幅匹配关系，并发展1+1维SU(3)格点规范理论的圈-弦-强子表述，为双β衰变精确预测和QCD量子模拟提供理论工具。
2023-11-29 hep-lat hep-ph nucl-th
