Probing neutrino non-standard interactions with atmospheric neutrino data
本文根据Super-Kamiokande包含事件和Super-Kamiokande与MACRO上行μ子的最新资料，重新考虑了大气中微子异常。我们从非标准中微子-物质相互作用（NSI）和标准nu_mu -> nu_tau振荡（OSC）两个方面重新分析了大气中微子异常的解决方案。我们的统计分析表明，一个纯粹的NSI机制现在被排除在99%，而标准的nu_mu -> nu_tau OSC机制提供了一个非常好的描述的异常。因此，我们研究了一个扩展的中微子传播机制，它结合了振荡和非标准的中微子-物质相互作用，以获得对变味（FC）和非普适（NU）中微子相互作用的限制。我们得到非对角变味中微子参数λ和对角非普适中微子参数λ ′被限制在-0.03| '|在99.73%CL下< 0.05。这些极限与模型无关，它们是从纯中微子物理过程中获得的。大气中微子异常的中微子振荡解对非标准中微子相互作用的稳定性建立了近最大大气混合和中微子振荡假设的鲁棒性。当Δ m^2 = 2.3*10^{-3} eV^2，sin^2（2*theta）= 1，θ = 6.7*10^{-3}和θ ' = 1.1*10^{-3}时，与数据的吻合度最好，尽管当θ，θ' -> 0时，χ ^2函数在θ和θ '方向上相当平坦。
2003-02-14 astro-ph hep-ex hep-ph
Interpretation of MINOS data in terms of non-standard neutrino interactions
费米实验室的MINOS实验最近报道了中微子和反中微子振荡结果之间的紧张关系。我们表明，这种紧张局势，如果它持续存在，可以理解的非标准中微子相互作用（NSI）的框架。虽然中性流NSI（非标准物质效应）不受大气中微子的青睐，但tau中微子和核子之间的新带电电流耦合可以在不违反其他约束的情况下拟合MINOS数据。特别是，我们表明，回路级的贡献味道违反τ衰变被充分抑制。然而，一旦这里考虑的有效理论被嵌入到一个完整的可重正化模型中，就可能与现有的边界发生冲突。我们预测了T2 K和NOvA实验未来对MINOS拟合所支持的NSI参数区域的敏感性，并表明这两个实验都是测试MINOS数据的NSI解释的优秀工具。
2010-08-31 hep-ex hep-ph
Unitarity Triangle Without Semileptonic Decays
使用半轻子衰变已经成为限制幺正三角的标准。考虑到精确计算这些是非常具有挑战性的，我们提出了一种全新的方法。特别是|Vcb| + Δ M_B约束，其在传统方法中非常敏感地依赖于Vcb，被Δ M_B、BR（B -> τ nu）和Δ M_B之间的相互作用所取代。据发现，即使在这种方法的张力与标准模型坚持在~1.8西格玛水平。此外，对B -> τ nu分支比和f_Bs Bs^（1/2）的格点确定的改进可以显著提高该方法的有效性。
2009-12-29 hep-ex hep-lat hep-ph
Flavour physics with a 4th generation
我们提出了一个概述，最近的工作中存在的连续第四代风味物理。我们将很快讨论对新参数的限制，并在后面给出对B_s系统中Br（B_s -> mu+ mu-），Br（K -> pi nu nubar）和间接CP破坏S（psi phi）等观测量的预言。我们将进一步强调一旦B_6和B_8的可靠的晶格结果成为可能的约束ε ′/ε ′的重要性。轻子味破坏也简要讨论了在升级的味工厂，以及即将进行的实验μ-> e γ和μ-e转换的原子核中的τ物理的前景。
2010-12-06 hep-ph
Possible evidence for the breakdown of the CKM-paradigm of CP-violation
主要使用S的实验输入（B -> psi Ks）、Delta M_Bs、Delta M_Bd、BR（B -> τ nu）和τ_K以及来自晶格的必要输入，我们发现sin（2 β）的测量值比标准模型的预期小多达3.3 sigma，并且BR（B -> τ nu）的测量值似乎比预测值小约2.8 σ。然而，通过一个批判性的研究，我们表明，这些偏差的主要来源很可能是在B_d（s）混合和sin（2 β）中，而在B -> τ nu中则较少，而且即使不使用来自于τ_K的输入，大部分问题仍然存在。事实上，K介子混合和K_K不是偏离标准模型的主要来源，这一点具有非常重要的后果，即模型独立的考虑意味着相关的新CP破坏物理的尺度低于O（2 TeV），因此表明新粒子的直接信号很可能在LHC甚至Tevatron的对撞机实验中获得。
2010-11-17 hep-ex hep-lat hep-ph
Strange-quark mass from combined e+e- and tau-decay data:test of the isospin symmetry and implications on epsilon'/εand m_{u,d}
我用$τ$-介子的类$τ$-衰变求和规则和其它一些涉及它与强子$τ$ -衰变矢量分量之差的求和规则来提取奇夸克质量。作为保守估计，我们得到$α_s^3$的阶数：$\bar{m}_s$（1 GeV）= $(178\pm 33)$ MeV $\lrar \~\bar{m}_s$（2 GeV）= $(129\pm 24)$ MeV，而谱函数的正性导致上限：$\bar{m}_s(1 {\rm GeV})\leq (200\pm 28) {MeV} \Longrightarrow~\bar{m}_s(2~{\rm GeV})\leq (145\pm 20) {MeV}$。这些结果与已有的求和规则和$τ$ -衰变结果，特别是与包含$e^+e^-\rar$强子数据的等差量和等差量分量的求和规则的结果符合得很好.这表明$ω$-$ρ$混合参数对SU（2）Isosin破坏的影响很小，并质疑这些参数现有求和规则估计的可靠性。结合我们的结果和最近关于$ (2.8\pm 1.3)$的数据，我们可以在标准模型下估计四夸克弱矩阵元$B_6^{1/2}-0.54 B^{3/2}_8$约为$ (2.8\pm 1.3)$ .这一结果可能表明，类似于从求和规则分析获得的四夸克凝聚体的情况下，真空饱和估计的一个大的违反，并可以作为一个未来的准确的非微扰提取这种矩阵元素的指导。结合我们的结果和$m_u+m_d$的求和规则估…
1999-09-23 hep-ex hep-lat hep-ph
Quest for the dynamics of $ν_{mu} \to ν_{tau}$ conversion
我们进行定量分析的能力K2 K，MINOS，OPERA和中微子工厂的μ子对撞机区分标准质量引起的真空振荡从纯退相干解决方案的大气中微子问题，从而有助于解开的动力学，管理所观察到的$ν_mu$消失。
2001-06-04 hep-ph quant-ph
Beaming neutrino and antineutrinos across the Earth to disentangle neutrino mixing parameters
MINOS的结果似乎暗示了一个不同的反中微子质量分裂和混合角相对于中微子的，提供了一个线索的CPT破坏轻子部门。然而，最近的MINOS数据减少了中微子-反中微子的差异，导致一个狭窄的差异几乎与没有CPT破坏兼容，很难被解开。此外，最近几年OPERA对tau蛋白外观的研究仍未得到证实（一个独特的事件）。味μ子-τ混合、τ出现和最终CPT违反解纠缠都需要更多的工具来增强。在10 - 10 GeV（尚未公布）的深核大气μ子中微子谱和各向异性可以测试μ子-τ转换，但它们几乎不能揭示这种最后的微小MINOS CPT不对称性。我们展示了如何最长的基线中微子振荡，跨越地球直径的大部分，在一个OPERA类实验从欧洲核子研究中心（或费米实验室）ICECUBE深核中微子探测器在21 GeV的能量，可能在最好的解开，甚至最后一个微小的CPT违规（在6西格玛一年），而测试在最高速率的τ-antitau外观。我们建议μ子中微子消失或（对于任何CPT违规）部分反μ子外观在最长的距离。这样的调谐检测实验可能导致tau或抗tau产生的清晰和强烈的特征（即使在其中性电流噪声背景事件内）：每天几乎一个抗tau或两个tau。tau外观信号高于（或在）10西格玛一年，即使对于1%的OPERA类实验。利用深核-PINGU阵列探测器在6 GeV中微子能窗观测电子中微子簇射，也可以解决θ 13角检验和层次中微子质量检验的特殊组…
2012-08-08 astro-ph.HE hep-ph
A test of tau neutrino interactions with atmospheric neutrinos and K2K
由于味道振荡，地球内部大气中微子通量中存在τ组分，使得这些中微子成为τ中微子与物质相互作用的有价值的探针。我们研究-解析和数值-在nu_e-nu_tau部门的非标准相互作用对大气中微子振荡的影响，并计算结合大气中微子和K2 K数据的奇异耦合的界限。我们发现非常好的数值计算结果和分析预测来自底层振荡物理之间的协议。在改进现有的加速器边界的同时，我们的边界仍然允许耦合的大小与标准的弱相互作用相当。新相互作用的加入使真空振荡参数的允许范围向更小的混合角（0.2 ~< sin^2 theta_{23} ~< 0.7）和稍大的质量平方分裂（1.5 * 10^{-3} eV^2 ~<|Δm^2_{23}|与标准情况相比，约< 4.0 * 10^{-3} eV^2。K2 K数据对所有这些结果的影响是显著的; nu_e-nu_tau奇异耦合的进一步重要测试将来自中微子束实验，如MINOS和长基线项目。
2005-09-19 hep-ph
Two modes of searching for new neutrino interactions at MINOS
SuperKamiokande大气中微子测量为中微子与nu_e- nu_tau扇区物质的非标准相互作用（NSI）留下了相当大的空间。如果真空振荡参数从其标准值改变，则可适应NSI联轴器的大值。短基线和中基线中微子束可以打破这种简并，通过测量真实的真空振荡参数与μ子中微子消失模式，其中的物质效应是可以忽略的或次主导的。这些实验还可以通过寻找由介入物质引起的nu_mu->nu_e转换来直接寻找nu_e-nu_tau风味改变效应。我们讨论这两种方法的情况下，MINOS。我们发现，虽然目前MINOS的nu_mu消失的数据只引起对NSI参数的约束的微小变化，这种情况将显着改善与计划增加的统计数量级。在这种情况下，精确度将足以区分某些目前允许的NSI场景与无NSI情况。当每个夸克的NSI约为标准弱相互作用大小的10%时，可以给出~ 10^{-2}量级的nu_mu - nu_e转换几率，这是MINOS在同样的高统计情况下可以测量的。在这个nu_mu - nu_e通道中，NSI的小效应可以与小角度theta_{13}的真空贡献相当或更大。MINOS处的预期theta_{13}界限应更恰当地解释为theta_{13} -NSI参数空间中的界限。
2006-07-08 hep-ex hep-ph
Long-Range Lepton Flavor Interactions and Neutrino Oscillations
MINOS加速器中微子实验的最新结果表明，nu_mu和反nu_mu消失振荡参数之间可能存在差异，这可能归因于作用于中微子的新的长距离势。作为一个具体的例子，我们考虑一个具有规范B-L_e - 2 L_tau数的模型，该模型包含一个极轻的新矢量玻色子m_Z' < 10^-18 eV，极弱的耦合α' < 10^-52。在这种情况下，nu_mu到nu_tau和反nu_mu到反nu_tau振荡之间的差异可能是由于地球和太阳中的中子产生的长程势造成的，该长程势将地球上的nu_mu和nu_tau区分开来，电势差约为6*10^-14 eV，并改变反中微子的符号。我们表明，现有的太阳能，反应堆，加速器，和大气中微子振荡的限制，可以在很大程度上容纳的参数值，有助于解释可能的MINOS异常，这种新的物理，虽然有一些紧张气氛的限制。与当前界限一致的远程相互作用可能会对20-50 GeV范围内的大气中微子消失产生非常显着的影响，这将使用目前正在运行的IceCube DeepCore阵列进行研究，并且可能会对未来的高精度产生显着影响。分别在nu_mu和anti-nu_mu消失中实现+- 1%灵敏度的长基线振荡实验。总之，这些实验可以将新的远距离效应的范围扩大到远远超出目前的范围，并测试它们与上述MINOS异常的相关性。我们还指出，由于地日距离的变化，来自太阳的长程势可能导致中微子数据在百分比水平上的年度调制…
2011-07-19 hep-ex hep-ph
Tests of Lorentz and CPT violation with neutrinos
洛仑兹破坏是普朗克尺度物理学预言的一种现象。虽然在标准模型（SM）下建立的三个活动质量中微子框架，即所谓的中微子标准模型（nuSM）是成功的，但nuSM中一系列未被理解的信号表明中微子物理可能是第一个看到SM之外的物理的地方，如洛伦兹破坏。特别是中微子振荡是一种天然的干涉现象，它对洛伦兹破坏非常敏感。在标准模型扩展（SME）框架下对LSND振荡信号进行分析，发现振荡数据与无洛伦兹破坏一致，但数据不能拒绝~10^{-17}阶的洛伦兹破坏假设。通过假设LSND信号是由洛伦兹破坏引起的，建立了一个全局唯象模型来描述包括LSND信号在内的所有已知振荡数据。该模型还预测了MiniBooNE在低能区的信号。后来，MiniBooNE宣布在低能量区域有一个事件过剩。然而，来自MiniBooNE的振荡候选信号与无洛伦兹破坏一致。MiniBooNE和MINOS在e-mu扇区上获得的限制拒绝了用洛伦兹破坏来解释LSND信号的简单场景。与此同时，MINOS和IceCube对mu-tau扇区的洛伦兹违反设定了严格的限制。最后一个未经测试的通道，e-tau洛伦兹破坏混合，使用双洛伦兹的反应堆消失数据进行测试。然而，双洛伦兹数据与平坦一致，恒星时相关的洛伦兹破坏假设被拒绝。综合LSND、MiniBooNE、MINOS、IceCube和Double Bronz的所有振荡数据，对地球水平中微子扇区中可能存在的洛伦兹…
2012-11-30 hep-ph
Neutrino oscillations along the Earth to probe flavor parameters: a NeuWorld
2010年，MINOS的实验显示中微子和反中微子可能存在不同的质量分裂和混合角，这表明在轻子扇区存在电荷宇称时间（CPT）破坏;去年2012年，MINOS的第二个结果显示两组参数之间的差异减小，几乎与没有CPT破坏相容。我们提出了一个实验，更精确地估计中微子振荡参数是有用的，不仅是一个完整的判别CPT方案，但也为质量等级和θ 13的测定，主要是为第一振荡检测的τ和antitau中微子。我们展示了一个实验，（最长的基线中微子振荡测试可通过穿越地球直径的大部分，一个NeuWorld），这可能会提高振荡测量和解开最好的任何假设的CPT违反，同时测试τ外观在同一时间的μ子消失相关。该实验使用中微子束穿过地球，在欧洲核子研究中心（或费米实验室）的一个类似歌剧的实验中，在南极的IceCube DeepCore探测器的方向上。这样的调谐光束及其探测可能会导致强烈的中微子μ子-τ混合信号（每天接近一个反τ或两个τ，一年内有10个σ），即使是1%的OPERA类NeuWorld实验。
2013-03-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Atmospheric neutrinos as probes of neutrino-matter interactions
中微子振荡实验为探测中微子-物质相互作用，特别是涉及τ中微子的相互作用提供了一种独特的工具。我们描述了目前的大气中微子数据的敏感性，这些相互作用的三味分析的框架。相比于两种风味的nu_mu-nu_tau分析，我们发现了定性的新特征，特别是，大的非标准相互作用，在强度上与那些在标准模型，可以是一致的数据。这种相互作用的存在可能意味着中微子混合角的值比标准相互作用的情况下更小，质量平方分裂的值更大。在今后几年里，MINOS、KamLAND和太阳中微子实验可能会检验这种非标准相互作用的影响和其他影响。
2005-01-12 hep-ph
The Solar Neutrino Puzzle: An Oscillation Solution with Maximal Neutrino Mixing
如果像SuperKamiokande的结果所建议的那样，μ中微子和τ中微子最大限度地“快速”混合，这就决定了从电流到质量本征态的映射，直到一个旋转角（θ），电子中微子“更慢”地混合，μ中微子和τ中微子的组合相等。对于sin 2 θ = 1，得到的最小数量的自由参数，但最大的混合，表明太阳中微子的现存观测和预测的标准太阳模型与微小的修改之间的协议。
1998-06-30 astro-ph hep-ph
Preliminary Results from MINOS on Muon Neutrino Disappearance Based on an Exposure of 2.5x10^20 120 GeV Protons on the NuMI Target
更新我们以前的测量与新的数据和分析修改，我们报告的初步结果的能量依赖性赤字的μ介子中微子从费米实验室NuMI光束观察到的MINOS远探测器位于735公里以外的苏丹地下实验室。在远探测器中，通过2.50 × 10^20个质子的照射，我们观察到563个带电电流nu_mu相互作用候选者，在没有中微子振荡的情况下，预计有738+/-30个事件。我们已经分析了这些数据，假设两种风味的nu_mu到nu_tau振荡。通过同时拟合两个运行周期中得到的重建nu_mu能谱，我们得到中微子平方质量差Δ m_{32} ^2 =（2.38 +0.20/-0.16）x 10^-3 eV^2/c^4，误差在68%置信水平（CL），混合角sin ^2（2 θ_23）> 0.84（CL为90%）。不确定度和置信区间包括统计误差和系统误差。这里提供的所有结果和图表都是初步的。
2007-08-14 hep-ex hep-ph
Atmospheric neutrino oscillations with three neutrinos and a mass hierarchy
本文提出了一个描述地球中中微子振荡的综合形式，即在一个三重中微子和质量等级为m_1<<m_2<<m_3的一般方案中。利用这一在真空和介质中均成立的形式，讨论了物质对低能中微子振荡的影响，指出存在与中微子质量和能量无关的超长振荡，并且对中微子轨道上的物质密度非常敏感。作为该公式应用的一个例子，给出了考虑中微子在地球中传播的物质效应的神冈大气中微子数据的拟合。拟合结果表明，4*10^{-3} eV^2 < m_3^2 < 4*10^{-2} eV^2，所有通道的振荡幅度（nu_mu <->nu_e，nu_mu <->nu_tau，nu_e <->nu_tau）都可能很大。因此，反应堆（CHOOZ和Palo Verde）和加速器（K2 K，MINOS和ICARUS）中微子的长基线实验可以在所有通道中观察到具有相对较大统计量的中微子振荡。
1998-05-21 hep-ph
Deep Core muon neutrino rate and anisotropy by mixing and CPT violation
中微子被允许混合并在它们的味道中振荡。特别是μ子和τ子在最大值处振荡。最后一次米诺斯实验声称它们的物质和反物质质量之间可能存在差异，导致第一次违反最受信任的CPT对称性。各向同性出生的大气μ子中微子在20-80 GeV，当它们上升时，它们可能会被混合部分抑制，类似于历史上的SuperKamiokande μ子中微子消失到τ中，导致大尺度的各向异性信号。在这里，我们显示了一个独立的μ子率预测深核的基础上观察到的SK信号外推到深核质量及其周围。我们的预测与以前的预测有部分不同。中微子μ子消失到τ中导致垂直上行μ子轨道的各向异性：特别是沿着通道3-5，我们预计中性电流事件，带电电流电子和倾斜交叉μ子的巨大速率（数万次事件）。此外，在通道6-9，我们预计由于μ子消失（在CPT保守框架中），速率会受到严重抑制。这样的各向异性可以通过在E> 45 GeV能量下的一个以上的弦探测来部分地测试。当能量大于35 GeV时，CPT破坏会导致更大的反中微子μ子减少，从而导致对垂直上升径迹的更显著的抑制。
2010-12-23 astro-ph.HE hep-ph
Status of Oscillation plus Decay of Atmospheric and Long-Baseline Neutrinos
我们研究了大气和长基线中微子实验中中微子振荡和不可见衰变的相互作用。我们在这些情景下对Super-Kamiokande的完整大气数据以及长基线K2 K和MINOS进行了全球分析。我们发现，参数为Δ m32^2 = 2.6e-3eV^2和θ 23 ~ 34度的nu_mu -> nu_tau振荡与重中微子nu_3衰变的混合，其寿命为tau_3/m_3 ~ 2.6e-12 s/eV量级，提供了对大气中微子的合理拟合，尽管一旦包括长基线数据，该解决方案变得更加不利（下降到99%CL）。除此之外，没有证据表明中微子衰变宽度不为零，衰变寿命τ_3/m_3 > 9.3e-11 s/eV的下限为99%CL。在Majoron模型的框架下，这一约束可以转化为Majoron与nu_3的耦合束缚和未混合的极轻无菌态，|g_s3| < 8.6e-3（2.2 eV/m_3）。
2008-04-15 astro-ph hep-ex hep-ph
Constraints on long-baseline neutrino oscillation probabilities and CP asymmetries from neutrino oscillation data
我们认为长基线中微子振荡的框架内的两个计划与混合的四个大质量中微子，可以容纳所有现有的迹象，有利于中微子混合。在这些计划中，我们推导出的振荡概率和CP奇中微子反中微子不对称性在长基线实验的界限。利用短基线中微子振荡实验的结果，我们得到了长基线几率1-P（nu_e->nu_e）和P（nu_mu->nu_e）的较强上界.然而，MINOS和ICARUS实验的预测灵敏度优于我们的界限。我们还发现nu_mu->nu_mu和nu_mu->nu_tau长基线振荡没有相应的约束，后者的CP奇不对称性可以达到混合矩阵的幺正性所允许的最大值。还考虑了三个中微子混合的方案。
1997-06-16 hep-ph
Q_6 flavor symmetry model for the extension of the minimal standard model by three right-handed sterile neutrinos
在Q_6味对称框架下讨论了最小标准模型在三个质量小于电弱标度的右手无菌中微子（nuMSM）中的推广.利用Q_6的群性质，自然地解释了keV的不育中微子的轻和两个较重的不育中微子的近质量简并。预测了三个活跃中微子的正常分级质量谱和近似μ-τ对称的质量矩阵。可以获得非零的theta_{13}以及与最大值的偏差theta_{23}，其中两个混合角与包括T2 K和MINOS结果的最新全球数据一致。此外，微小的活动-无菌混合与最轻的活动中微子和最轻的无菌中微子之间的质量比有关。
2012-03-21 astro-ph.CO hep-ph
Testing matter effects in propagation of atmospheric and long-baseline neutrinos
我们量化我们目前的知识的大小和味道结构的物质影响的演变，大气和长基线中微子的基础上，仅分析相应的中微子数据。为此，我们通过重新调整标准模型的强度，将其旋转远离e-e扇区，并相对于真空项重新定相，来概括标准模型的物质势。这种唯象的参数化可以很容易地用物质中的非标准中微子相互作用来解释。我们表明，在最一般的情况下，潜力的强度不能仅由大气和长基线数据来确定。然而，它的味道组成是非常有限的，目前的中微子质量和混合的测定是强大的，在它的存在。我们还提出了一个更新的限制所产生的这种分析在特定的情况下，没有潜在的是目前在e-mu和e-tau部门。最后，我们量化到什么程度，在这种情况下，有可能减轻中微子和反中微子在MINOS实验的振荡结果之间的紧张关系，并显示在MINOS测量的光谱的高能量部分的相关性。
2011-05-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
