CPT, Majorana fermions, and particle physics beyond the Standard Model
本文回顾CPT定理并定义Majorana费米子，阐明其与Weyl及Dirac场的关系，并探讨其在标准模型之外物理场景（如中微子质量、宇宙重子不对称、大统一理论与超对称）中的应用。
2024-05-30 hep-ph hep-th
The Scattering of Dirac and Majorana Fermions in Spherically Symmetric Gravitational Field and Torsion Field
讨论了用引力相互作用和扭转耦合区分狄拉克和马约拉纳费米子的可能性。在球对称引力场中，狄拉克粒子和马约拉纳粒子的散射直到费米子-引力相互作用的一阶微扰都是相同的。狄拉克和马约拉纳费米子的散射行为在轴向矢量挠率下也是相同的，但在矢量挠率下是不同的。得出了矢量扭场散射可以区分Dirac中微子和Majorana中微子的结论。
2021-12-20 gr-qc hep-th
Majorana propagator on de Sitter space
我们研究了扩展的de Sitter空间中Majorana费米子的动力学，并为此构造了de Sitter空间中Majorana费米子的真空费曼传播子。令人惊讶的是，马约拉纳传播子与狄拉克费米子的传播子是相同的。然后，我们使用这个传播子和计算的单圈有效作用马约拉纳费米子，并表明，它不同于狄拉克费米子的1/2的因素，这占减少的马约拉纳粒子的自由度的数量。最后，我们导出了用于混合费米子味的Majorana和Dirac传播子，它们适用于研究量子环中的CP破坏效应。
2022-03-29 hep-ph hep-th
A Semi-Classical Schwinger-Keldysh Re-interpretation Of The 4D Majorana Fermion Mass Term
我们提供了一个半经典的重新解释的4D马约拉纳费米子质量项作为一个“影响行动”的Schwinger-Keldysh制定的费米子量子场论。
2019-01-28 hep-th math-ph math.MP
Majorana and Majorana-Weyl fermions in lattice gauge theory
在多维欧氏格点规范理论中，我们研究了格点Dirac算子的Majorana分解与电荷共轭性质的相容性。在$8n$和$1+8n$维中，我们发现很难将Dirac费米子的经典格作用量分解为Majorana费米子系统，从而得到Dirac行列式的因式分解形式.同样，在$2+8n$维中，很难将Weyl费米子的经典格点作用量分解为Majorana-Weyl费米子系统，从而得到Weyl行列式的分解形式。基于重叠形式主义的规定并没有消除这些困难。我们认为，这些困难是反映了全球规范异常与真正的外尔费米子在$8n$维。由于这个原因（除了其他众所周知的原因），在这些维度上，N=1的超级杨-米尔斯理论的晶格公式预计是非常难以找到的。
2004-08-11 hep-lat hep-th
Statistical properties of linear Majorana fermions
马约拉纳费米子是一种单一的费米子粒子，它是自己的反粒子。它的动力学由马约拉纳方程确定，其中旋量场根据定义等于其电荷共轭场。在本文中，我们研究了线性马约拉纳费米子的香农熵，以了解这个数量是如何修改，由于外部潜在的线性类型的线性。随后，我们把我们的注意力转向这些马约拉纳粒子的合奏的建设，研究模型的热力学性质。最后，我们展示了如何香农熵和热力学性质的修改下的线性势的作用。
2021-04-12 hep-th quant-ph
Effective Field Theory for a Heavy Majorana Fermion
我们制定了一个有效的理论系统包含一个沉重的马约拉纳费米子，如长寿命的胶子的束缚态。这个“马约拉纳HQET”具有相同的自由度的研究狄拉克HQET。尽管马约拉纳费米子基本上不存在U（1），但它仍然遵守涌现的U（1）对称性。重新参数化不变性在两个HQRST中的工作相同。值得注意的是，虽然狄拉克HQET可能是或可能不是电荷共轭对称的，但在所有马约拉纳HQET中出现了电荷共轭对称，可能提供低能量探针来区分这两种理论。
2011-11-16 hep-ph hep-th
An Exact Cosmological Solution of the Coupled Einstein-Majorana Fermion-Scalar Field Equations
将中性标量场和马约拉纳费米子场耦合到由Robertson-Walker度规表示的爱因斯坦引力场，得到了一类精确的宇宙学解.
2007-01-03 astro-ph gr-qc hep-th
Lattice chiral symmetry, CP-violation and Majorana fermions
本文首先对广义Ginsparg-Wilson代数定义的格费米子作了一个简单的概述。结果表明，这类费米子算符与手征规范理论中的CP不变性和手征对称汤川耦合下的Majorana费米子定义有矛盾.同样的结论也适用于畴壁费米子。
2003-01-27 hep-lat hep-th
Majorana meets Coxeter: Non-Abelian Majorana Fermions and Non-Abelian Statistics
我们讨论了统计的涡旋具有零能量的非阿贝尔马约拉纳费米子内。考虑到多个非阿贝尔涡旋系统，我们得到了一个非阿贝尔统计，不同于以前推导的非阿贝尔统计。这里提出的新的非阿贝尔统计是由两个不同的群体，即非阿贝尔统计服从阿贝尔马约拉纳费米子和考克斯特群的张量积。Coxeter群是一个与高维空间中多面体的对称性有关的对称群。作为最简单的例子，我们考虑一个涡旋包含三个在SO（3）变换下相互混合的马约拉纳费米子的情况。我们具体给出了Coxeter群的表示及其在由非Abelian Majorana费米子构造的高维Hilbert空间中的几何表示。
2011-05-18 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
A note on the path integral representation for Majorana fermions
马约拉纳费米子目前在纳米科学和凝聚态物理的背景下引起了巨大的兴趣。与通常的费米子不同，马约拉纳费米子具有粒子是自己的反粒子的性质，因此必须用实场来描述。在数学上，这个属性使得非平凡的量化问题，例如，由于缺乏一个威克定理。鉴于目前对这个问题的兴趣，重要的是要发展不同的理论方法，以研究马约拉纳费米子涉及的问题。在这份说明中，我们表明，马约拉纳费米子可以在场论的约束系统的背景下进行研究。利用带约束的量子场论的Faddeev-Jackiw形式，导出了Majorana费米子的路径积分表示.为了证明路径积分的有效性，我们将其应用于一个精确可解的问题。这一应用还表明，在本框架的基础上进行系统计算相当简单。
2016-02-03 cond-mat.other hep-th
A no-go theorem for the Majorana fermion on a lattice
Nielsen-Ninomiya no-go定理的一个变体。这个定理指出，在几个假设下，不可能写出一个在$8k$和$8k+1$维中的马约拉纳费米子的无倍子的欧几里德格作用量。
2004-10-22 hep-lat hep-th
Two-photon interactions with Majorana fermions
因为马约拉纳费米子是它们自己的反粒子，它们的电偶极矩和磁偶极矩必须为零，只留下阿那极点矩作为它们唯一的静态电磁性质。但诱导偶极矩的存在并不一定是禁止的。通过对真实康普顿散射的研究，探讨了马约拉纳费米子的自共轭性质对诱导矩的限制。在康普顿振幅方面，我们发现没有限制，如果相互作用是独立不变的电荷共轭，宇称，和时间反转。然而，如果相互作用在宇称下是奇数，而在时间反演下是偶数，那么这些对康普顿振幅的贡献必然消失。我们采用了一个简单的模型，通过明确的计算马约拉纳费米子的极化率来证实这些一般性的发现。然后，我们使用这些极化率估计的横截面为$s$波湮灭两个马约拉纳费米子到光子。横截面比天真的估计要大。
2017-06-15 hep-ph hep-th
Majorana Neutrino as Bogoliubov Quasiparticle
我们建议，马约拉纳中微子应被视为一个Bogoliubov准粒子，是一贯的理解，只有通过使用的Bogoliubov变换的相对论模拟。在量子马约拉纳费米子与外尔费米子的定义中，幺正电荷共轭条件${\cal C}ψ{\cal C}^{\dagger}=ψ$不成立。这是补救的Bogoliubov变换伴随着重新定义的电荷共轭性质的真空，这样一个C-非不变费米子数违反项（凝聚）被转换为狄拉克质量。我们还评论的手征对称性的马约拉纳费米子，一个无质量的马约拉纳费米子是不变的全球手征变换$ψ\rightarrow \exp[iαγ_{5}]ψ$和不同的马约拉纳费米子区分不同的手征$U(1)$电荷分配。文中还简要讨论了从定义明确的无质量马约拉纳费米子到外尔费米子的逆过程。
2017-11-12 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Overlap formulation of Majorana--Weyl fermions
本文提出了一种正则化Majorana-Weyl费米子与规范场相互作用的重叠方法。引入mod（2）指数来描述离散整体手征对称性的反常破坏。大部分的文件是限制在2维，但推广到2+ 8 k维应该是直截了当的。
1996-02-29 hep-lat hep-ph hep-th
Domain wall fermions with Majorana couplings
我们研究的晶格边界制定的手征费米子无论是明确的马约拉纳质量或希格斯-马约拉纳耦合上的边界之一。我们证明了低躺在树水平上的手征与明确的马约拉纳质量的逆晶格间距的顺序的模型的频谱。在一个平均场近似下，我们表明，系统具有较强的希格斯-马约拉纳耦合有一个对称的相位，其中产生的马约拉纳质量的顺序的逆晶格间距的自发破缺的规范对称性。然而，我们认为，在这样一个阶段内的模型有一个手征谱仅在规范群下的单态费米子。应用这种系统的非微扰配方的超对称和手征规范理论的简要讨论。
1997-05-19 hep-lat hep-th
Majorana fermions in three dimensions and realization in critical Weyl semimetals
本文提出了三维空间中电荷共轭对称的自由费米子的两带模型。在没有时间反演对称性的情况下，弱对无隙$A$ -相是Majorana费米子$p_x+ip_y$波FFLO态，而强对有隙$B$ -相属于拓扑平凡类$D$ .与TRS，有一个马约拉纳费米子$B$ -相位属于类$DIII$具有非零的霍普夫不变量。TRS的$A$相也是一个具有TRS的马约拉纳费米子FFLO态。TRS $B$相的表面态是谷动量锁定的Majorana-Dirac锥或线性二次混合锥。在一个表面上的$A$ -相的表面状态是拓扑非平凡的，根据系统是否是TRS，具有$\mathbb{Z}$或$\mathbb{Z}_2$不变。该表面的边缘状态是无间隙的马约拉纳模式。在临界Weyl半金属中可以实现Majorana费米子无带隙FFLO态，其中双单Weyl节点形成偶极子并且几乎湮灭。当外尔结偶极将要产生时，出现带隙的$B$相。WSM TaAs族、II型WSM系列Mo $_x$ W $_{1-x}$ Te $_2$族、可能的WSM La/LuBi $_{1-x}$ Sb $_x$ Te $_3$和拓扑晶体绝缘体Sn $_{1-x}$ Pb $_x$（Te，Se）是基于马约拉纳费米子模型被操纵到这些临界状态的候选者。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall hep-th
Dirac, Majorana and Weyl fermions
这是一篇讨论各种费米子场的教学文章：狄拉克，马约拉纳和外尔。讨论了引入每类领域的定义和动机，以及它们之间的联系。指出这些定义与适当的洛伦兹群有关，而与任何离散对称无关。离散对称性的关系，如电荷共轭和CP，特别是重要的马约拉纳费米子，也得到了澄清。
2010-10-12 hep-ph hep-th
Entanglement in Algebraic Quantum Mechanics: Majorana fermion systems
多体纠缠是在量子物理学的代数方法中研究由马约拉纳费米子组成的系统。在这个框架中，可分性的概念源于可观测量代数的划分和相关关联函数的性质，而不是粒子张量积。这使得获得一个完整的表征不可分离的马约拉纳费米子状态。这些结果可以在量子精密测量中找到直接的应用：使用Majorana系统，可以在没有预先的、消耗资源的状态纠缠操作的情况下实现亚散粒噪声精度的参数估计。
2016-05-26 cond-mat.other hep-th math-ph
Gauge Anomaly associated with the Majorana Fermion in $8k+1$ dimensions
使用一个基本的方法，我们表明，奇数的马约拉纳费米子在$8k+1$维遭受的规范异常，这是类似于威滕全球规范异常。如果不牺牲微扰规范不变性，就不能消除这种反常。我们构造的高维例子（$k geq1$）利用了$S^8$上的SO（8）瞬子。
2006-05-26 hep-lat hep-th
Phase ambiguity of the measure for continuum Majorana fermions
在连续统马约拉纳费米子上积分，形式上得到一个泛函费米子。我们表明，这个pfetchan的阶段是模糊的，因为它取决于基础的选择。这种模糊性自然是解决内的一个非微扰晶格定义，使我们能够讨论的相位之间的关系的晶格pfuncan和有效的$θ$角度的理论。我们还解决了一个明显的悖论时，$N$狄拉克费米子的规范群的真实表示的理论重新表示在$2N$马约拉纳费米子诱导$θ$角。我们讨论如何反映在手征微扰理论。
2019-05-23 hep-lat hep-ph hep-th
