Determining neutrino mass hierarchy from electron disappearance at a Low energy neutrino factory
最近在大亚湾和雷诺反应堆实验中对大theta_{13}的测量，为确定中微子质量等级，即质量平方分裂δ m_{31} ^[2]的符号、CP破坏相delta_{CP}和theta_{23}的八分圆提供了可能性。根据这一结果，我们研究了低能中微子工厂（LENF）的性能，用于确定质量等级。特别地，我们探索了LENF中nu_e$和barν_e消失通道确定中微子质量等级的可能性，即不受未知的delta_{CP}相和theta_{23}八分圆所引起的不确定性的影响。我们发现，使用这些电子中微子（反中微子）消失通道与标准LENF，它是可能的，以排除错误的层次结构在5西格玛只有2年的运行。
2012-10-24 hep-ex hep-ph
The Smallness of Matter Effects in Long-Baseline Muon Neutrino Disappearance
本研究针对长基线μ中微子消失实验中的物质效应展开，通过分析现有及下一代实验的振荡测量情况，明确消失道物质效应的微小程度，指出其仅在DUNE高统计阶段才开始具有相关性。
2024-03-07 hep-ex hep-ph
Compact Perturbative Expressions for Neutrino Oscillations in Matter: II
在本文中，我们重写中微子混合角和质量平方差的物质，在我们的原始文件中，在一个符号，这是更传统的读者。用这些物质混合角和质量平方差代替真空振荡概率表达式中通常的中微子混合角和质量平方差，给出了物质振荡概率的一个很好的近似。对T2K、NOvA、T2HKK和DUNE的中微子和反中微子、消失通道和出现通道、正常有序和反转有序也作了比较。
2018-01-19 hep-ex hep-ph
DarkPack: A modular software to compute BSM squared amplitudes for particle physics and dark matter observables
本研究推出基于MARTY软件开发了用C++编写的DarkPack程序包，能在任意新物理模型中自动生成领头阶2→2平方振幅库，嵌入SuperIso Relic算法可计算暗物质残留密度，为粒子物理与暗物质研究提供BSM平方振幅计算工具。
2023-08-22 hep-ph
A Redetermination of the Neutrino Mass-Squared Difference in Tri-Maximal Mixing with Terrestrial Matter Effects
我们重新拟合中微子质量平方差$Δm^2$在三倍最大（即。利用最近的CHOOZ和SUPER-K数据，考虑到地球上的物质效应，虽然物质效应对反应堆实验和拟议的长基线加速器实验$L \simlt 1000 km$的影响很小，他们是非常重要的大气实验，抑制自然$ν_e$混合和增强$ν_μ - ν_τ$混合，从而有效地消除三倍最大和两倍最大$ν_μ-ν_τ$混合之间的实验区别。三倍最大混合与CHOOZ和SUPER-K数据完全一致，中微子质量平方差的最佳拟合值为$Δm^2 = (0.98 \pm^{0.30}_{0.23}) \times 10^{-3} eV^2$。
1999-04-11 hep-ph
Status and Prospects of Reactor Neutrino Experiments
新一代的三反应堆中微子实验在2012年根据电子反中微子的消失对最小中微子混合角θ 13进行了明确的测量。更精确的测量混合角以及电子中微子之间的平方质量差。一个相当大的θ 13值为寻找CP破坏相和确定中微子质量等级打开了一个新的窗口。未来的反应堆实验，JUNO和RENO 50，建议确定中微子质量等级，并进行高精度的测量θ 12，中微子质量2和1之间的平方质量差，以及电子中微子之间的平方质量差。
2015-04-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
A Simple Parameterization of Matter Effects on Neutrino Oscillations
我们提出了简单的分析近似的物质效应校正的有效中微子混合角和有效质量平方差。这些表达式阐明了物质中振荡几率与混合角和真空中质量平方差的依赖关系，对分析长基线中微子振荡实验是有用的。
2006-02-13 hep-ph
Preliminary Results from MINOS on Muon Neutrino Disappearance Based on an Exposure of 2.5x10^20 120 GeV Protons on the NuMI Target
更新我们以前的测量与新的数据和分析修改，我们报告的初步结果的能量依赖性赤字的μ介子中微子从费米实验室NuMI光束观察到的MINOS远探测器位于735公里以外的苏丹地下实验室。在远探测器中，通过2.50 × 10^20个质子的照射，我们观察到563个带电电流nu_mu相互作用候选者，在没有中微子振荡的情况下，预计有738+/-30个事件。我们已经分析了这些数据，假设两种风味的nu_mu到nu_tau振荡。通过同时拟合两个运行周期中得到的重建nu_mu能谱，我们得到中微子平方质量差Δ m_{32} ^2 =（2.38 +0.20/-0.16）x 10^-3 eV^2/c^4，误差在68%置信水平（CL），混合角sin ^2（2 θ_23）> 0.84（CL为90%）。不确定度和置信区间包括统计误差和系统误差。这里提供的所有结果和图表都是初步的。
2007-08-14 hep-ex hep-ph
Determination of the Neutrino Mass Hierarchy via the Phase of the Disappearance Oscillation Probability with a Monochromatic \barν_e Source
中微子的质量等级可以通过测量真空中消失振荡概率的相位来确定，而不依赖于物质效应，使用单个通道。这一阶段是不相同的正常和倒置中微子质谱。本文对这种方法进行了全面的描述和物理理解。该方法的主要特点是检测大气尺度振荡相对于太阳尺度振荡的相位提前（正常）或延迟（反转）。然后，我们表明，这种方法可以实现最近提出的共振$\barν_{e}$吸收反应增强穆斯堡尔效应。该装置的独特之处在于所观察到的\bar ν_{e}的超单色性。由于这一特性，如果源和靶的尺寸足够紧凑，那么在20次或更多次振荡之后，大气尺度的中微子振荡的相位提前或延迟是可以检测到的。定量估计的灵敏度质量层次分辨率。我们还研究了如何继续进行这样的实验，以获得太阳尺度振荡参数Δm^2_{21}和θ_{12}的高精度（几个百分点）测定。
2008-07-18 hep-ph
Confidence in the neutrino mass hierarchy
中微子质量等级的确定中的置信度σ的数量可以从统计量Δ卡方获得。然而，由于层次是离散变量，这个数字不是由通常的平方根公式给出的。我们回顾了一个简单的贝叶斯公式的敏感性的层次结构，可以从中位数实验作为一个功能的三角洲卡方。我们比较这个分析公式6年的模拟数据从JUNO连同4%（1%）的有效大气质量分裂的决心从消失通道在MINOS（NOvA）。我们发现Delta卡方为11（20），产生2.6 sigma（3.9 sigma）。然而，当未知的非线性能量响应的检测器包括在我们的分析，这一意义大大降低。这种退化可以通过将单个检测器分成具有相同总目标质量的近检测器和远检测器来消除。第二个探测器的另一个优点是，即使在反应堆中微子实验运行时，一个高强度的、连续运行的、靠近其中一个探测器的π介子源（如DAEdALUS项目所描述的）在静止时的衰变也可以确定轻子CP破坏相δ。
2013-11-14 hep-ph
Extracting Matter Effects, Masses and Mixings at a Neutrino Factory
我们讨论和量化不同的可能性，以确定物质的影响，$Delta m^2_{31}$的值和符号，以及在很长的基线中微子振荡实验中的$\sin^2 2θ_{13}$的大小。研究了中微子工厂中中微子在$ν_μ\toν_μ$消失通道和$ν_e\toν_μ$出现通道中的振荡现象.一种可能性是分析导致错误符号μ子事件的$ν_e\toν_μ$出现通道，然而这需要非常好的μ子电荷识别。在没有电荷识别的情况下，仍然有可能用$μ^-$和$μ^+$束来操作中微子工厂，并分析总中微子事件率谱的差异。我们表明，这已经导致一个相当好的灵敏度，这可能是重要的，如果右符号电荷排斥能力不足。通过μ子电荷识别，人们可以独立地研究$ν_μ\toν_μ$的消失和$ν_e\toν_μ$的出现通道。最好的方法是通过结合所有可用的信息的$ν_μ\toν_μ$消失和$ν_e\toν_μ$外观通道与电荷识别，我们可以实现的灵敏度。
2000-04-09 hep-ex hep-ph
Upper limit on dark matter mass in the inert doublet model
针对惰性二重态模型中的暗物质质量上限问题，推导其随暗物质与其他新粒子质量平方差变化的解析表达式，并给出20–80 TeV的取值范围。
2025-01-12 hep-ph
Sterile Neutrino Oscillations: The Global Picture
利用全球中微子振荡数据，包括短基线和长基线加速器、反应堆和放射源实验，以及大气和太阳中微子，研究了eV尺度中微子质量态的中微子振荡。我们考虑了在eV^2标度下，用3+1、3+2和1+3+1表示的、包含一个或两个质量平方差的无菌中微子质量方案。我们讨论了nu_e消失（反应堆和镓异常）和nu_mu->nu_e出现（LSND和MiniBooNE）搜索对eV尺度中微子的暗示，并给出了nu_mu和中性流消失数据对无菌中微子混合的限制。用振荡来解释所有的暗示，都会受到出现和消失的数据之间严重紧张的影响。在1+3+1方案中获得最佳相容性，p值为0.2%，而在3+1和3+2方案中获得极差的相容性。
2014-03-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
MeV dark matter in the 3+1+1 model
在eV质量范围内存在与活性中微子具有相对大的混合角的轻无菌中微子有多种原因，包括改善LSND和MiniBooNE中微子振荡实验的拟合，以及反应堆消失实验。在参考文献Phys. Rev. D 84，053001（2011）中，表明中微子与质量范围在33 eV和几GeV之间的较重无菌中微子混合，可以显著影响和改善具有轻无菌中微子的中微子振荡模型与短基线实验结果之间的一致性，允许出现实验中的新的CP破坏源和出现和消失实验中的不同的表观混合角。然而，在refs。Phys.Rev.D86，033015（2012）和JHEP 1204，083（2012）中，表明各种对撞机实验、超新星和宇宙学约束可以消除大部分参数区域，在这些参数区域中，这样的重无菌中微子可以对中微子振荡产生显著影响。在本文中，我们考虑的影响，允许一个新的轻标量的MeV质量区域，这是一个潜在的暗物质的候选人，与不育中微子相互作用，并表明由此产生的模型是一个一致的理论中微子振荡异常和暗物质，这也可能解释积分过剩的511 keV伽马射线在星系的中心区域。
2013-08-14 hep-ph
Early thermalization of quark-gluon matter by elastic 3-to-3 scattering
早期热化是夸克-胶子等离子体作为理想液体的关键，是多体散射的结果。计算了微扰QCD中弹性部分子-部分子-部分子散射的振幅平方。建立了振幅平方的输运方程，求解了初始产生的夸克胶子物质的热化时间和夸克-胶子等离子体的初始温度。我们发现夸克物质和胶子物质的热化时间是不同的。
2013-01-13 hep-ph
Rho - Omega Splitting and Mixing in Nuclear Matter
本文研究了核物质中$ρ$和$ω$介子的分裂和混合。计算是在QCD求和规则的基础上进行的，包括了质量维6、扭曲度4和一阶以上的所有算符的耦合常数。特别注意的是，标量4夸克凝聚对这两种效果的影响。在核物质中，朗道阻尼控制着$ρ- ω$质量分裂，而标量4夸克凝聚控制着单个质量移动的强度。强烈的介质内质量分裂导致$ρ- ω$混合消失。
2004-10-11 hep-ph
Short-Baseline Active-Sterile Neutrino Oscillations?
我们认为，在LSND实验和镓放射源实验中观察到的异常现象可能是由大约20 ~ 30 eV ^[2]的大平方质量差产生的中微子振荡造成的。我们考虑最简单的3+1四中微子方案，它也可以容纳所观察到的太阳和大气中微子振荡。我们指出，在这个框架下，nu_e和nu_mu在短基线中微子振荡实验中的消失主要是由于活跃-不育跃迁。本文完成后出现的第一个MiniBooNE结果的影响，在附录中进行了讨论。
2007-07-03 hep-ph
Matter Effects in Active-Sterile Solar Neutrino Oscillations
本文在一个一般的方案中研究了太阳中微子振荡的物质效应，其中假设了一个真实的中微子平方质量差的层次结构，其中最小的平方质量差在太阳中微子振荡中是有效的。的解析结果的有效性示出了在最简单的情况下，四中微子混合的可能的混合矩阵的三个例子中的演化方程的数值解。
2009-12-21 hep-ph
Impact of New Physics on the JUNO-Long-Baseline Synergy in Neutrino Mass Ordering Determination
Fermilab（费米实验室）；Northwestern University（西北大学）；Instituto de Física, Universidade de São Paulo（圣保罗大学物理研究所）；Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro（里约热内卢天主教大学）
研究新物理对JUNO与T2K、NOvA协同确定中微子质量顺序的影响，探讨在存在新物理时该协同的有效性及可能的误差来源。
2026-03-17 hep-ph
Matter Effects in Solar Neutrino Active-Sterile Oscillations
我们在一个一般的方案中研究了太阳中微子振荡的物质效应，对无菌中微子的数目和混合矩阵元没有任何限制，只假设了一个真实的中微子平方质量差的层次结构，其中最小的平方质量差在太阳中微子振荡中是有效的。的解析结果的有效性说明了在最简单的情况下，四中微子混合与现实的物质密度分布在太阳内部的演化方程的数值解。
2009-11-20 hep-ph
Subdiffusion of heavy quark in hot QCD matter by the fractional Langevin equation
该研究采用含 Caputo 导数的分数阶 Langevin 方程模拟热 QCD 物质中重夸克的次扩散，计算其位移、动量及关联量，并揭示其对核修正因子的影响。
2024-10-08 hep-ph
Earth matter density uncertainty in atmospheric neutrino oscillations
研究了μ子中微子$ν_μ$振荡到τ中微子$ν_τ$和无菌中微子$ν_{s}$的混合物中来解释大气$ν_μ$的消失。在这种情况下，地球物质的影响是确定$ν_{s}$分数的关键。考虑到地球物质密度具有不确定性，并且这种不确定性在某些中微子振荡情况下（如极长基线中微子振荡中的CP破坏和太阳中微子的昼夜不对称性）具有显著的影响，我们在上述大气$ν_μ$振荡情景中研究了这种不确定性所引起的影响.我们发现，这种不确定性似乎没有显着的影响，以前的拟合结果不需要修改幸运。
2005-11-03 hep-ph
Can LSND and SuperKamiokande be explained by radiative decays of muons-neutrinos?
物质中μ子中微子的辐射衰变与质量简并中微子的方案可能是LSND反电子中微子出现和SuperKamiokande μ子中微子消失的共同起源。利用LSND信号固定衰变几率，可以满意地再现大气中微子的亏损。
1999-03-25 hep-ph
Matter enhanced nu_mu->nu_e signals using various Fermilab main injector beam configurations
利用模拟的MINOS类探测器和OPERA类探测器计算了费米实验室主注入器中微子束流对nu_mu->nu_e出现振荡的灵敏度。我们假设中微子有三代，只有太阳和大气的中微子振荡信号是“真实的”。“我们发现，6 GeV的中微子束指向位于SLAC的细粒度探测器是最佳的（对于中心超K大气中微子振荡Δ m平方值）。当θ_13> 3度时，nu_mu->nu_e出现信号和Δ-m_（23）-平方的符号可以在3-sigma水平上得到。
2001-01-29 hep-ph
Neutrino Oscillation in Matter and Parameters $s_{13},δ_{CP}$
我们估计了几个研究中微子振荡的实验装置的$ν_μ$到$ν_{e}$转换对参数$θ_{13}$和$δ_{CP}$的依赖性。我们使用S-矩阵理论来估计$\bar{ν_e}$的消失，并比较基于旧理论的估计，该旧理论用于从双什、大亚湾和雷诺数据中提取$θ_{13}$，以帮助从这些项目中提取$θ_{13}$的准确值。我们使用已知范围内的$θ_{13}$值，并估计$ν_μ$ CP破坏（CPV）概率对$δ_{CP}$的依赖关系，以便提出新的实验来测量中微子在物质中运动的CPV。
2012-05-22 hep-ph
Short-Baseline Electron Neutrino Oscillation Length After Troitsk
我们讨论了短基线电子中微子消失的影响，在3+1混合计划的最近Troitsk边界的中微子与质量之间的混合2和100 eV。考虑到特罗伊茨克的数据，结合短基线nu_e和反连续nu_e消失实验的结果，其中包括反应堆和镓异常，我们得出了有效中微子平方质量差在0.85 ~ 43 eV ^[2]之间的2 σ允许范围。上限意味着它是可能的，在距离和/或能量的振荡，可以观察到在放射源实验。这也有利于ICARUS@CERN实验，在该实验中，振荡很可能不会在近探测器中消失。我们还讨论了无中微子双β衰变的影响。
2013-05-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A Novel Approach to Short Baseline Oscillation Searches Using Neutrino Tagging with nuSCOPE
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE), CNRS/IN2P3, Sorbonne Université, Université Paris Cité（核物理与高能物理实验室（LPNHE），CNRS/IN2P3，索邦大学，巴黎西岱大学）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））
提出利用标记中微子束流进行短基线振荡搜索的新方法，以CERN的nuSCOPE设施为基准，评估其对惰性中微子诱导振荡的灵敏度，显著减少对中微子通量预测的依赖，并覆盖广泛的参数空间。
2026-10-16 hep-ex hep-ph
Impact of Matter Density Profile Shape on Non-Standard Interactions at DUNE
讨论了在深地下中微子实验（DUNE）等长基线加速器实验中，物质密度分布形状对确定非标准中微子物质相互作用（NSI）的影响. DUNE的主要科学目标是确定中微子质量等级，轻子CP破坏阶段，以及超越粒子标准模型的新物理的存在。在这里，我们研究的作用，不同的地球物质密度剖面上的问题，观察标准振荡以及NSI在DUNE。我们考虑两种不同的地球物质密度配置文件是相关的沙丘基线。我们首先讨论了物质对振荡通道出现和消失的影响，然后我们展示了不同的物质密度分布对确定NSI的影响。我们考虑了四种不同的情况下，NSI和阐明的影响，在振荡概率和测量的事件数在沙丘。在一个案例中的研究，我们表明，一个非标准的复杂的相位$ϕ_{eτ}$可以显着增加沿基线的不同物质分布的灵敏度。
2018-11-15 hep-ph
Matter effects in neutrino visible decay at future long-baseline experiments
在物质存在下的中微子可见衰变被重新评估。我们研究这些影响，在未来的长基线实验中，物质效应是相关的：沙丘（1300公里）和一个假设的光束瞄准ANDES（7650公里）。我们发现，物质的影响是可以忽略不计的中微子衰变在DUNE的可见光部分，在ANDES更相关。我们进行了详细的模拟沙丘，考虑$ν_μ$消失和$ν_e$外观通道，FHC和RHC模式。对衰减常数$α_3$的灵敏度在90% C. L.时可低至$2\times10^{-6}$ eV $^2$，这取决于中微子的质量和耦合的类型。我们还显示了中微子衰变的影响，在确定的$θ_{23}$和$δ_{\rm CP}$，并发现，最佳拟合值的$θ_{23}$可以从一个真正的值在较低的八分圆向较高的八分圆。
2018-09-27 hep-ph
Long Baseline Neutrino Experiments and the LOW solution -- What is Left to Do and How Well Can It Be Done
中微子社区相信，如果LMA解决方案确实是正确的，下一代长基线中微子实验的前景是非常令人兴奋的。在这项工作中，我们将认为，如果太阳中微子之谜的答案是在低区的前景并不那么令人兴奋。为此目的，我们探讨的振荡概率，这是可访问的实验，采用传统的中微子束。我们认为电子（反）中微子外观通道，它提供的信息不仅是小$U_{e3}$ -元素的轻子混合矩阵，但中微子的质量层次，也包括信息，这应该来自μ子（反）中微子消失通道，关于大气质量平方差（$|Δm^2_{13}|$）和混合角（$θ_{23}$）的大小。我们评论存在的歧义和解决这些问题所需的实验。
2002-09-11 hep-ph
Flavor-Universal Form of Neutrino Oscillation Probabilities in Matter
我们构造了一个新的微扰框架来描述中微子在物质中的振荡，它具有唯一的膨胀参数ε，ε被定义为Δm^2_{21} / Δm^2_{ren}，并具有重整化的大气Δm^2_{ren} \equiv Δm^2_{31} - s^2_{12} Δm^2_{21}.它允许我们导出ε阶物质中振荡几率的最大紧致表达式，其形式类似于真空中的振荡几率。这一特性使得公式可以立即得到物理解释，并有助于理解物质中中微子振荡的物理学。此外，最近我们证明了所有通道的三味振荡概率P（ν_α \rightarrow ν_β）可以用L/E的泛函数的形式表示。ν_e消失振荡概率P（ν_e \rightarrow ν_e）具有一个特殊的性质，即它可以写成依赖于单频率的双味形式。本演讲基于与Stephen Parke的合作工作[1]。
2015-12-21 hep-ph
The masses of weakly-coupled scalar fields in the early Universe
我们考虑早期宇宙中标量场的有效质量平方，它与光场只有普朗克抑制的耦合，其真实质量小于哈勃参数$H$。详细的研究表明，在暴胀和物质支配期间，有效质量平方一般为$\pm H^2$量级，而在辐射支配期间则小得多。我们考虑的特殊情况下，质量平方可能比一般值大得多或小得多。
2004-05-10 hep-ph
Estimating matter induced CPT violation in Long-Baseline Neutrino Experiments
在低能中微子工厂装置中，我们研究了长基线电子中微子出现实验中物质引起的CPT破坏效应。在假设真空中CPT不变性的前提下，利用跃迁几率的精确表达式，估计了CPT破坏物质不对称性的大小。研究了非对称性与混合角、质量平方差以及Dirac CP破坏相位等振荡参数的关系。
2014-12-16 hep-ph
Simple and Compact Expressions for Neutrino Oscillation Probabilities in Matter
我们重新制定微扰理论的中微子振荡的物质与膨胀参数的比例有关的太阳大气$Δm^2$尺度。与以前的作品不同，我们使用了重整化的基础，其中某些一阶效应被考虑在零阶哈密顿量。我们表明，新的框架有一个特殊的功能，导致中微子振荡的概率在物质中具有相同的结构，在真空中的一阶膨胀参数。它便于直接对公式进行物理解释，并使中微子振荡几率的表达式极其简单紧凑。例如，我们发现，在这个顺序的$ν_e$消失概率是一个简单的两味形式与适当确定的混合角和$Δm^2$。更一般地，所有振荡概率可以用$0,~\pm1$的通道鉴别系数或$θ_{23}$的简单函数的通用形式来写。尽管它们的形式简单，但它们包括$θ_{13}$的所有阶效应和物质势的所有阶效应，在我们的展开参数中为一阶。
2015-12-23 hep-ph
Neutrino mixing in matter
通过一组基于复相不变参数化的演化方程研究了物质中的三中微子混合。利用测得的中微子参数的已知性质，得到了解析解、近似解。通过与这些方程的数值积分的比较，证实了它们的精度。当用混合矩阵的元素平方表示时，结果随着物质密度的变化而呈现出惊人的模式。
2010-04-07 hep-ph
Constraints on very light sterile neutrinos from $θ_{13}$-sensitive reactor experiments
三个专门的反应堆实验，双DALZ，RENO和大亚湾，最近进行了第三标准混合角$θ_{13}$的精确测量，利用多基线比较的$ν_e \to ν_e$消失驱动的大气质量平方分裂。在本文中，我们将展示如何使用相同的技术，把严格的限制振荡的电子中微子到第四个非常轻的不育物种（VLS $ν$）的特点是由一个质量平方差躺在范围[ $10^{-3} - 10^{-1}$ ] eV $^2$。我们提出了准确的限制，通过4味分析公开的反应器数据获得的混合物$|U_{e4}|^2$。此外，我们表明，通过三个反应堆实验的组合获得的$θ_{13}$的估计是相当强大的，基本上独立的4味引起的扰动提供的新的质量平方分裂是不是太低（$\gtrsim 6 \times 10^{-3}$ eV $^2$）。我们简要地评论了VLS $ν$对其他中微子振荡现象的可能影响，并强调了它们在宇宙学“暗辐射”异常中的潜在作用。
2013-10-31 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Looking into Analytical Approximations for Three-flavor Neutrino Oscillation Probabilities in Matter
受中微子振荡实验的巨大进展的启发，我们导出了一组新的简单而紧凑的三味中微子振荡概率公式。本文给出了一个有用的$η$规范中微子质量平方差$Δ^{}_* \equiv ηΔ^{}_{31} + (1-η) Δ^{}_{32}$的定义，其中$ji = 21, 31, 32$的$Δ^{}_{ji} \equiv m^2_j - m^2_i$是普通中微子质量平方差，$0 \leq η\leq 1$是一个实的正参数.将中微子振荡几率用$α\equiv Δ^{}_{21}/Δ^{}_*$展开，证明了当$θ_{12}^{}$为太阳混合角时，对$η= \cos^2 θ^{}_{12}$的解析公式可以大大简化.作为副产品，从真空中的中微子振荡参数映射到它们的对应物在${\cal O}(α^2)$的顺序。最后，我们表明，我们的近似公式不仅是有效的任意中微子能量和任何基线长度，而且仍然保持高水平的精度。
2016-12-15 hep-ph
Neutrino oscillations with three flavors in matter: Applications to neutrinos traversing the Earth
在平面波近似下，给出了物质中三种味中微子振荡的解析表达式。我们计算特别是在质量和风味的基础上的时间演化算子。我们还发现跃迁几率表示为真空质量平方差，真空混合角，和物质密度参数的函数。应用这一点的中微子振荡的大气和长基线中微子在地幔-核-幔阶跃函数模型的地球的物质密度分布进行了讨论。
2000-06-30 hep-ph
Light neutrino propagation in matter without heavy neutrino decoupling
我们回顾了轻中微子在物质中的传播，假设它们与重中微子的混合接近目前的实验极限。讨论了轻中微子混合矩阵的非么正性对中微子振荡的唯象意义。特别是，我们表明，中微子在物质中传播的共振效应仍然存在，但略有修改的参数值和最大值减少了一个小的量成比例的轻和重中微子之间的混合的平方。
2002-07-26 hep-ph
Parameter symmetries of neutrino oscillations in vacuum, matter, and approximation schemes
中微子振荡的表达式具有高度的对称性，但振荡概率的典型形式掩盖了振荡参数的对称性。我们阐明真空参数的$2^7$参数对称性，并绘制连接到参数的定义的选择，以及有趣的退化。我们还表明，在物质的存在下，一个\emph{additional}集的$2^7$参数对称存在的物质参数。由于中微子振荡在物质的精确表达式的复杂性，许多近似已经开发，我们表明，在一定的假设下，近似表达式有至多$2^6$额外的参数对称性的物质参数。我们还包括一个参数对称性相关的LMA-暗简并下的CPT不变性的假设，这增加了一个额外的因素，所有上述情况下。明确的，非平凡的例子给出了如何在中微子振荡，如概率，CP破坏，太阳和大气共振的位置，以及有效的$Δm^2$的消失概率的物理观测，是在所有上述对称性不变。我们调查这些参数的对称性适用于众多的近似表达式在文献中，并表明，更仔细地考虑对称性提高了近似的精度。
2021-12-11 hep-ph
Quasi-energy-independent solar neutrino transitions
目前的太阳、大气和反应堆中微子数据仍然允许振荡的情况，即质量差的平方都接近10^-3 eV^2，而不是分层分离。对于太阳中微子，这种情况（在所谓的大混合角解的上半部分实现）意味着绝热跃迁，它弱依赖于中微子能量和物质密度，以及“大气”质量差的平方。在这样一个“准能量无关”（QEI）跃迁（介于我们更熟悉的"Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein“（MSW）跃迁和能量无关（EI）跃迁之间）中，我们首先对太阳nu_e在物质密度一阶的生存概率进行了分析计算，超出了通常的层次近似。然后，我们提供了准确的，广义的太阳中微子混合角的物质，减少到那些有效的MSW，QEI和EI制度在适当的限制。最后，一个有代表性的QEI方案进行了详细讨论。
2002-02-06 hep-ph
Three flavor neutrino oscillations in matter
在平面波近似下，利用Cayley-Hamilton形式，导出了物质存在下三种味中微子振荡的解析表达式.特别地，我们计算了味基和质量基下的时间演化算子。此外，我们发现跃迁几率，物质质量平方差，和物质混合角都表示在真空质量平方差，真空混合角，和物质密度。在一些例子中，还研究了在物质存在下共振的条件。
2000-06-30 hep-ph hep-th math-ph
Neutrino mass and the Higgs portal dark matter in the ESSFSM
我们推广了标准模型，引入了三个右手单重中微子和一个实单重标量。我们强加两个$Z_2$和$Z_2^\prime$ -对称。我们用I型跷跷板机制解释了两个$Z_2$ -和$Z_2^\prime$ -甚至右手中微子的微小中微子质量平方差。$Z_2$ -奇费米子和$Z_2^\prime$ -奇标量都可以作为可行的暗物质候选者。我们在参数空间中确定了新的区域，这些区域与暗物质的遗迹密度，最近的直接搜索实验LUX-2016，XENON 1 T-2017和LHC数据一致。
2018-03-17 hep-ph
An Effective Two-Flavor Approximation for Neutrino Survival Probabilities in Matter
已知在真空中，在中微子能量$E$和基线$L$的区域中，通过引入有效$Δm^2_{αα}$（$α= e, μ, τ$），三味中微子的存活概率可以由有效双味形式近似到$ε\equiv Δm^2_{21} / Δm^2_{31}$中的一阶，使得$Δm^2_{31} L / 2E \sim π$。在这里，我们调查的问题是否类似的有效的两味近似可以制定的生存概率的问题。利用一个具有展开参数$ε$和$s_{13} \propto \sqrtε$的微扰框架，我们对这个问题给出了肯定的回答，并且由此得到的概率的双味形式对$ε$是有效的.然而，我们观察到物质中有效的$Δm^2_{αα} (a)$的人为特征。它不再是基本参数的组合，而是具有能量依赖性，这可能是合理的，因为它来自物质势。但是，事实证明，$Δm^2_{μμ} (a)$成为$L$依赖性的，虽然$Δm^2_{ee} (a)$不是，这对有效$Δm^2$的概念在物质上的适当性提出了怀疑。我们还发现，在真空中的出现概率承认，为了$ε$，类似的有效的两味形式与一个略有不同的有效$Δm^2_{βα}$从消失的渠道。一个一般的结果，推导出描述的振荡概率的物质效应的抑制。
2017-05-09 hep-ph
A Lightning-Fast Three-Flavor Neutrino Oscillation Calculator in Constant-Density Matter with Built-In Uncertainty Propagation
本文提出一种快速计算三种中微子振荡的工具，结合解析近似公式和验证系列展开，支持两种计算模式，提供可靠不确定性传播，适用于未来长基线实验。
2026-04-25 hep-ph
Neutrino oscillations with three flavors in matter of varying density
本文讨论了在平面波近似下，变密度物质中三味中微子振荡的演化算符和跃迁几率随真空质量平方差、真空混合角和物质密度参数的变化。本文讨论了这一理论在地球物质密度分布、阶跃函数物质密度分布、常值物质密度分布、线性物质密度分布以及太阳物质密度分布模型中的中微子振荡中的应用。我们表明，对于物质密度分布，这不会波动太大，总的演化算子组成的$n$运营商可以取代一个单一的演化运营商在半经典近似。
2001-05-04 hep-ph
Theory of neutrino oscillations using condensed matter physics Including production process and energy-time uncertainty
如果四动量守恒，中微子振荡就不能从初始孤立的单粒子态产生。转换矩阵元素通常在所有最终状态上平方和求和，而正交最终状态之间没有干扰。基于相对论量子场论的洛伦兹协变描述不能描述不同$ν$质量的正交态之间产生中微子振荡的干涉。简化模型给出了关于“能量-时间不确定性”的握手论点的严格推导。衰变的标准含时微扰理论表明，最终态的能谱比自然线宽宽得多，但有时比衰变寿命短得多。含有两个不同能量组分的初态在长时间内衰变为两个不同$ν$质量的正交态，完全分离，无干扰。在短时间内，两个振幅的加宽的能谱重叠并干涉。“达姆施塔特振荡”实验试图在不探测到$ν$的情况下，测量两个相干初态之间的动量差，从而获得关于$ν$质量的信息。简单的解释给出了平方$ν$质量差的值，与KAMLAND实验计算的值相差不到三倍。治疗仅在实验室框架中进行，能量，时间和动量的值由实验室中静止的实验环境确定。
2009-05-08 hep-ph
Effects of matter density profiles on neutrino oscillations for T2HK and T2HKK
本文探讨了物质密度分布的变化对中微子振荡概率的影响，以及未来的超神冈长基线振荡实验（T2 HK）是否可能看到这些影响。该分析扩展到包括在韩国（T2HKK）增加一个探测器的可能性。在这两种情况下，我们发现，这些影响将是不可测量的，因为在这里考虑的所有密度分布的情况下引起的振荡概率的变化的幅度仍然小于估计的实验灵敏度的振荡概率的每个实验，出现和消失的渠道。因此，我们得出结论，使用恒定密度分布对于T2HK和T2HKK实验都是足够的。
2020-03-31 hep-ex hep-ph
Bulk QCD Thermodynamics and Sterile Neutrino Dark Matter
我们指出，在可行的温暖和寒冷的暗物质的情况下，感兴趣的单线态（不育）中微子的遗迹密度，依赖于早期宇宙中的QCD跃迁的特征。在最有希望的这些暗物质的情况下，单态的产生发生在或接近QCD过渡。由于生产的单线态，其稀释，和弱散射体的消失同时发生，我们计算这些过程同期获得准确的预测遗迹不育中微子质量密度。因此，确定单重态中微子的质量和超弱混合，例如通过它的辐射衰变，以及确定它对临界密度的贡献，可以提供对有限温度QCD跃迁的洞察。
2002-08-02 astro-ph hep-lat 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
Production and Evolution of Perturbations of Sterile Neutrino Dark Matter
无菌中微子，即没有标准模型耦合的费米子[SU（2）单线态]，被标准模型的大多数扩展所预测，并且可能是暗物质。我描述了这种暗物质候选者在早期宇宙中的非热产生和线性微扰演化。我计算生产无菌中微子暗物质，包括弗里德曼动力学的夸克强子过渡和粒子的人口，有限温度的有效质量的活性中微子由于热轻子的存在下，和加热的耦合物种由于在等离子体中的自由度的消失的改变。这些效应使无菌中微子具有非平凡的动量分布。我还计算了在早期宇宙中通过线性制度的不育中微子密度扰动的演变，并提供了一个合适的函数形式的传递函数描述抑制这种温暖的暗物质候选人的小尺度波动。这里提出的结果与以前的工作定量不同，因为这里包含了生产时期的相关物理效应。
2006-03-06 astro-ph hep-ph
Cosmological perturbations in the energy-momentum squared gravity theory: constraints from gravitational wave standard sirens and redshift space distortions
本文在能量动量平方引力（EMSG）理论中研究线性宇宙学扰动，推导幂律EMSG模型的扰动方程，结合模拟引力波数据与红移空间畸变观测数据估计参数，发现其与观测一致，可作为ΛCDM的替代模型。
2024-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A link that matters: Towards phenomenological tests of unimodular asymptotic safety
从观测中限制量子引力是一个挑战。我们扩展了这样一个想法，即量子引力与物质的相互作用可能是应对这一挑战的关键。因此，我们开始面对量子引力的不同潜在候选者--单模渐近安全、外尔平方引力和渐近安全引力--由于要求紫外线完全标准模型而产生的约束。具体来说，我们表明，在近似，要求量子引力解决的朗道极点问题的阿贝尔规范耦合和汤川耦合强烈约束可行的引力参数空间。在Weyl平方引力和无量纲引力耦合的情况下，通过研究调节子、度规场参数化和规范的选择对引力贡献的影响，我们还研究了用泛函重整化群方法计算的物质扇区中的β函数的引力贡献是否具有普适性.
2019-07-25 gr-qc hep-ph hep-th
Unambiguous Determination of the Neutrino Mass Hierarchy Using Reactor Neutrinos
本文讨论了中基线反应堆中微子实验中中微子质量分级的确定。通过观察Δm^2_{31}和Δm^2_{32}振荡之间的干涉效应，可以进行不依赖于绝对质量平方差的相对测量。大亚湾Ⅱ号实验在距离总热功率为36 GW的反应堆50 km处，采用能量分辨率为3%/ \sqrt{E(MeV)}的20 kton液体闪烁探测器，在考虑堆芯实际空间分布的情况下，可以在6年内确定出置信水平为Δχ^2_{MH} \sim（10-12）（3-3.5 σ）的质量等级。我们发现，未知的剩余能量的非线性液体闪烁体探测器的灵敏度，由于小的振荡峰的自校准的影响有限。此外，通过包括来自正在进行的长基线μ子中微子消失实验的预期相对误差1.5%（1%）的有效质量平方差Δm^2_{μμ}的精确测量，可以获得Δχ^2_{MH} \simeq 4（9）的额外增加。干扰和绝对测量的灵敏度可以交叉检查。当结合这两者时，可以在6年内以Δχ^2_{MH} \sim（15-20）（4 σ）的置信水平确定质量等级。
2013-07-09 hep-ex hep-ph
