Snowmass Neutrino Frontier: NF01 Topical Group Report on Three-Flavor Neutrino Oscillations
这是Snowmass NF01专题小组及其同事关于理解三味中微子振荡图像的现状和预期未来进展的报告。
2022-12-01 hep-ex hep-ph
Vacuum oscillation solution to the solar neutrino problem in standard and non-standard pictures
中微子长波长振荡是太阳中微子问题的一个解决方案。我们认为,在不同的情况下,只是这样的情况下:在太阳模型的框架下,硼中微子通量的宽松的预测,以及在中微子和物质成分之间的非标准弱范围相互作用的存在下。我们表明,在这样的情况下,适合的实验数据是不是很好的任何合理的值的$^8B$中微子通量,但它大大改善,如果非标准的$τ$ -中微子-电子相互作用。这些新的相互作用也可以消除SN 1987 A中微子光谱形状与“如此”图像之间的冲突。特别注意的是,未来的实时太阳中微子探测器的潜力是超级神冈,SNO和BOREXINO,它可以提供模型独立的测试,只是这样的情况。特别是,这意味着原始太阳中微子能谱的特定变形,以及中间能量单色中微子($^7Be$和$pep$)信号的时间变化。
1994-10-16 hep-ph
Improving the Global SMEFT Picture with Bounds on Neutrino NSI
本研究分析中微子振荡与CEνNS数据对SMEFT全局拟合的影响,通过两种简化情形的研究,证实中微子数据可约束新的SMEFT算符、提升相关威尔逊系数组合的约束精度,改进SMEFT全局拟合结果。
2024-10-31 hep-ex hep-ph
Mixed state geometric phase for neutrino oscillations
中微子振荡的几何图像为研究这种现象的量子力学提供了一种独特的方法。在这幅图中,中微子束的传播由一个在非平凡几何状态空间中演化的密度矩阵描述。我们推导出的混合状态的几何相位出现在这样的两个和三个味中微子振荡的演化过程中的明确的表达式。结果表明,在双味中微子振荡的情况下,几何相位与Majorana相位无关,可以作为中微子束相干性的一种度量。
2020-09-11 hep-ph quant-ph
Gallium Anomaly: Critical View from the Global Picture of $ν_{e}$ and $\barν_{e}$ Disappearance
从BEST,GALLEX和SAGE放射性源实验的镓异常的意义,量化使用不同的中微子探测截面的理论计算,其解释由于中微子振荡的反应堆速率和光谱比数据,$β$ -衰变数据,和太阳中微子数据的分析范围进行了比较。在3+1活跃-无菌中微子混合方案中,镓异常与这些数据集的单独和组合边界之间存在强烈的张力。在所有可用数据的组合场景中,参数拟合优度低于0.042%,对应于4-5 $σ$或更高的严重张力。因此,我们的结论是,应该寻求其他可能的解决方案以外的短基线振荡的镓异常。我们还提出了一个新的全球适合的$ν_e$和$\barν_e$消失的数据,有一个2.6-3.3 $σ$的偏好,有利于短基线振荡,这是由反应堆光谱比数据的更新分析。
2022-11-01 hep-ex hep-ph
Neutrino interactions: challenges in the current theoretical picture
本文评述了几GeV中微子相互作用的理论现状。本文讨论了准弹性散射、π介子产生、光子发射及其对中微子振荡研究的重要性,并着重讨论了在与新的实验数据比较中出现的问题。
2010-12-17 hep-ex hep-ph nucl-th
Symmetry in neutrino oscillation in matter: New picture and the $ν$SM -- non-unitarity interplay
本文对物质中中微子振荡中$i \leftrightarrow j$态交换的重参数化对称性的研究现状进行了更新和总结。我们引入了一个系统的方法,称为“对称发现”(SF),以发现这样的对称性,展示其有效的狩猎能力,并检查其特性。显然,它们具有局部性质:1-2和1-3态交换对称性分别存在于太阳和大气共振附近,并交换了能级交叉态。然而,这种观点不支持,到目前为止,在全球有效的丹顿等人(Denton)微扰理论,它具有1-2交换对称性,但没有1-3。这可能是由于我们缺乏理解,我们发现了一个比我们所知道的更大的对称结构的线索。在本文的后半部分,我们将非么正性或么正性破坏(UV)引入到$ν$ SM中微子范式中,该范式是对高(或低)尺度下超越$ν$ SM的新物理的低能描述。通过对紫外扩展的大气共振理论和微扰理论的分析,指出重参数化对称性对具有$ν$ SM和紫外扇区的理论具有诊断能力.对决定UV $α$参数变换性质的恒等式的拓扑性质进行了推测。
2022-11-15 hep-ph
Consequences of the MSW mechanism with Super-Kamiokande oscillation parameters and of the volume distribution of neutrino sources in the Sun
由SNO和Super-Kamiokande合作提供的太阳中微子振荡模型的参数的知识,使我们能够获得,与Wolfenstein方程,一个简单而清晰的分析和数值图像的中微子状态在太阳内部的旅行期间的转变。我们表明,由此产生的图片是没有牵连的中微子状态在太阳表面和地球表面的特性。考虑到太阳中微子源的体积分布,这种情况表明,SNO和Super-Kamiokande参数的MSW机制的结果与太阳中微子观测到的五个过程中的三个过程的结果之间存在明显的矛盾。在MSW机制的基础上指出了错误的断言。
2021-09-24 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Perturbative and nonperturbative aspects of neutrino oscillations in quantum field theory
本工作综述了量子场论中研究中微子味混合与振荡的两种方法——非微扰味福克空间形式主义和微扰相互作用绘景框架,提供了全面且教学性的内容。
2025-08-26 hep-ph hep-th
Adiabatic & non-adiabatic perturbation theory for coherence vector description of neutrino oscillations
标准波函数方法处理中微子振荡失败的情况下,量子系综在有限的温度与或没有相互作用的背景等离子体遇到。作为以新的方式处理此类现象的第一步,我们提出了一种统一的方法来处理具有有限温度和一般(例如物质)势的中微子系综中的绝热和非绝热双味振荡。忽略系综退相干的影响,现在我们研究中微子系综的演化由相关的量子动力学方程,适用于有限温度的系统。的量子动力学方程正式使用马格努斯展开求解,它表明,一个方便的选择的量子力学图片(例如相互作用图片)揭示了合适的参数来表征物理的基础系统(例如有效振荡长度)。可以理解,这种方法也提供了一个有前途的起点,更一般的情况下,其中考虑到退相干的治疗。
2011-03-30 hep-ph hep-th
Neutrino Masses and Oscillations: Triumphs and Challenges
最近在确定有限中微子质量的存在和几代中微子之间的混合方面取得了显著的进展,如果不是惊人的话。大气中微子、太阳中微子和反应堆反中微子的综合研究结果为理论家描绘了一幅有趣的图景,并为未来的实验研究提供了明确的动力。在这篇综述中,我们总结了这一领域的实验和理论工作的现状,并根据最近的发现探索未来出现的机会。
2004-02-03 hep-ex hep-ph nucl-th
Charged Lepton Oscillations and (g-2) Measurements
对带电轻子的$g=2(1+κ)$实验的传统分析使用经典的自旋矢量图像。对于μ子,我们采用更精确的狄拉克量子四分量旋量理论。计算生存概率(包括波包效应)。这些振荡的频率为$Ω=(κeB/Mc)$,正如在以前的μ子$(g-2)$实验分析中所假设的那样;也就是说,μ子存活概率振荡已经是以前成功的$(g-2)$测量的根源。如果混合中微子质量矩阵进入反应(例如$π^+ \to μ^+ +ν_μ$)产生μ子,也应该观察到进一步的振荡。
1996-12-08 hep-ph
Paradoxes of neutrino oscillations
尽管中微子振荡理论已经相当古老,但它的一些基本问题在文献中仍有争议。在波包方法的框架下,我们讨论了一些这样的问题,包括“同能量”和“同动量”假设的相关性,量子力学不确定性关系在中微子振荡中的作用,确保中微子振荡可观测性的产生/检测和传播相干条件对中微子能量和动量不确定性的依赖性,振荡概率对中微子产生和探测过程的依赖性问题、定态源近似的适用范围以及振荡概率的洛伦兹不变性。我们还发展了一种新的方法来计算的振荡概率的波包图片的基础上,不同于标准的求和/积分约定,这给了一个新的洞察振荡现象。本文讨论了中微子振荡理论中一些明显自相矛盾的特征。
2009-06-20 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Probing quantum decoherence in atmospheric neutrino oscillations with a neutrino telescope
量子退相干,即纯态到混合态的演化,可能是量子引力的一个特征。在本文中,我们将展示如何模拟大气中微子的这些影响,并说明如何修改标准振荡图片。我们研究如何中微子望远镜,如ANTARES,能够把这些量子退相干效应的上限。
2006-05-28 astro-ph hep-ph
The probability for chiral oscillation of Majorana neutrino in Quantum Field Theory
Hiroshima University(广岛大学)
本文通过量子场论推导了Majorana中微子手性振荡的概率,并利用Bogoliubov变换解释了轻子数随时间变化的机制。
2025-09-22 hep-ex hep-ph hep-th
Path integral of neutrino oscillations
提出了带电轻子与虚W玻色子散射的约束Feynman振幅的概念,即$l_β + W_ρ \rightarrow l_α + W_λ$.由此,利用平面波很容易得到相对论中微子的Pontecorvo振荡公式.在路径积分图中,中微子在产生顶点和检测顶点之间沿时间向前传播,这两个顶点分别被约束在由宏观正时间$τ$分隔的三维类空超曲面上。如果对$τ$的所有可能值(包括负的$τ$)求和,则形式上恢复协变费曼振幅。
2020-09-17 hep-ph hep-th
Progress in neutrino oscillation searches and their implications
中微子振荡,即一种中微子转变为另一种中微子的过程,是探测小中微子质量的有力工具。中微子的本征性质包括中微子质量平方差$Δm^2$和真空中的混合角$θ$。在这次演讲中,我将总结我们在中微子振荡研究中取得的进展,特别强调萨德伯里中微子天文台(SNO)最近对太阳中微子通量的测量结果。我将概述目前的中微子质量和混合参数的界限,并讨论未来中微子实验的主要物理目标。
2003-05-10 hep-ph
Reinterpreting Neutrino Oscillations
这封信为观测到的中微子振荡现象提出了另一种量子力学图像。假设中微子通过非绝热(或局域)相互作用与新的粒子场相互作用,这改变了它们的味道。此外,假设每个中微子味态只能有一个关联质量,从而使它们成为自然界的基本粒子。与物质相互作用相关的有效质量取代了中微子混合角的概念。初步证据表明,左手中微子和右手反中微子振荡不同,这意味着电荷宇称破坏。鉴于在某些中微子振荡实验中观察到的明显异常现象,人们猜测存在第四个(无菌)中微子,因此有必要研究其他机制预测的振荡行为,以确定它们是否能更自然地解释现有的数据。
2020-12-17 hep-ph
Two Questions About Neutrinos
我们解释了为什么跷跷板的图片和leptogenesis特别有趣,找出中微子是否是自己的反粒子,以及他们的振荡是否违反CP。
2010-12-20 hep-ph
Real Oscillations of Virtual Neutrinos
我们研究了中微子振荡的条件,在场论的方法,考虑到只有中微子的生产和检测过程,这是本地化的空间坐标$\vec{x}_P$和$\vec{x}_D$,分别可以操纵。在这个意义上,所研究的中微子振荡在总费曼图中表现为连接产生和检测的虚线,并且在讨论中发现的所有中微子场或态都是质量本征场或本征态。我们执行一个彻底的检查的积分内中微子动量的空间分量,并表明,在渐近极限$L=|\vec{x}_D - \vec{x}_P| \rightarrow \infty$的虚拟中微子成为"真正的“,并在一定条件下,通常的图片中微子振荡出现没有歧义。
1996-03-28 hep-ph
Neutrino Oscillations as a Probe of Dark Energy
我们考虑一类理论,其中中微子质量显着依赖于环境,作为与暗区相互作用的结果。这种变质量中微子(MaVaN)理论最近被引入来解释宇宙学暗能量密度的起源以及为什么它的大小与中微子质量分裂的大小明显重合。在这封信中,我们认为,在这样的理论中,中微子可以在物质和真空中表现出不同的质量,极大地影响了中微子振荡。长基线和短基线实验对于测试这些相互作用都是必不可少的。作为一个例子,修改的标准图片,我们认为简单的模型,可以同时考虑LSND异常,KamLAND,K2K和太阳和大气中微子的研究,同时提供动力,继续寻找中微子振荡在短基线实验,如BooNE。
2004-02-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Invariants of Collective Neutrino Oscillations
考虑了真空振荡和中微子的自相互作用,研究了稠密中微子气体的味演化。我们研究系统从多体的角度来看,以及从一个有效的单体描述的中微子极化矢量制定的角度来看。我们证明了在单角近似下,多体图像和有效单粒子图像都具有几个运动常数。对于多体情形,我们用中微子的同位旋算符来表示这些运动常数,对于有效的单体情形,我们用极化矢量来表示。这些运动常数的存在是集体中微子振荡哈密顿量属于高丁哈密顿量类这一事实的直接结果。这类哈密顿量还包括描述超导性的(约化的)BCS配对哈密顿量。指出了集体中微子振荡哈密顿量与BCS对哈密顿量的相似性。运动常数表明了系统的精确可解性。借用已建立的精确BCS谱的计算方法,我们给出了描述集体中微子振荡的多体和有效单粒子哈密顿量的精确本征态和本征值。对于有效的单体的情况下,我们表明,中微子的光谱分裂可以理解的绝热演化的一些准粒子自由度从高密度区域,在那里他们符合味本征态的真空,他们符合质量本征态。我们写下来的最一般的一致性方程,应满足的有效的单体本征态,并表明,他们减少到光谱分裂一致性方程的适当的初始条件。
2011-07-15 astro-ph.CO hep-ph math-ph
Reply to Comment on "Pulsar velocities and neutrino oscillations"
我们最近提出了一个基于中微子振荡的中子星诞生速度的解释(hep-ph/9606428)。其中一个量dN/dT是在电子的恒定化学势近似下计算的。另一种基于Ye=const假设的近似,由Qian(astro-ph/9705055)使用,对中子星内部的磁场产生了更高的预测。如果使用相同的输入参数,这两个近似是合理的协议,给定的磁场的几何形状的不确定性和中微子发射的简化图片,伴随着中微子球的概念。
1997-07-22 astro-ph hep-ph
Are There Oscillations in the Baryon/Meson Ratio?
所有可用的数据表明,能量大于约1.5 GeV的重子态超过介子态。由于强子尺度弦论认为它们的数量应该随着能量的增加而变得相等,最近有人提出,必须存在质量略高于1.7 GeV的奇异介子才能填补这个缺陷。我们证明了弦的图像实际上是一致的重子和介子状态的数量,并在事实上预测定期振荡的比例。这表明新的强子态有不同的作用。
1992-07-15 hep-ph hep-th
Constant matter neutrino oscillations in a parametrization-free formulation
中微子振荡是一种已被证实并得到深入研究的现象。它们的混合参数,除了CP相,测量具有良好的精度。物质中的三个中微子振荡图像目前引起了极大的兴趣,这是由于已经运行或正在建设的不同的长基线中微子实验。在这项工作中,我们重新分析了中微子概率的精确表达式(在恒定密度介质中),并介绍了一个近似公式。我们的结果显示在一个配方,是独立的参数化,并可能是有用的轻子混合矩阵的酉测试。我们说明了如何近似,除了是简单的,可以重现中微子概率具有良好的精度。
2016-02-17 hep-ph
Gravitational waves and neutrino oscillations in Chern-Simons axion gravity
在广义相对论中增加一个Chern-Simons(CS)项,研究了在随机引力波背景(SGWB)影响下中微子味振荡的变化.假设暗物质晕是以轴子的形式存在,CS耦合会改变地球上中微子味振荡的模式,直到在某些频率范围内完全抑制。与此同时,晕中的SGWB可以在很窄的频率范围内激发轴子衰变为引力子,从而在增强的SGWB应变中产生潜在的可检测共振峰。一个一致的图片将需要这些功能可能出现在中微子探测超新星,引力波探测器,以及旨在寻找银河系中的轴子晕实验。
2023-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Quantum field-theoretical description of neutrino and neutral kaon oscillations
结果表明,仅用中微子和中性K介子的质量本征态,就可以在量子场论中一致地描述中微子和中性K介子的振荡过程。计算了这些过程的振幅随距离和时间变化的部分,结果与基于中微子味态和具有一定奇异度的中性K介子态的标准量子力学描述一致.然而,这些现象的物理图像发生了根本性的变化:现在没有味道或确定的奇异态的振荡,而是由于不同的虚质量本征态而产生的振幅干涉。
2017-03-23 hep-ph hep-th
Physics of Synchronized Neutrino Oscillations Caused by Self-Interactions
在早期宇宙或超新星的某些区域,中微子折射率由中微子本身决定。先前的几项研究已经在数值上发现,这些自相互作用具有耦合不同中微子模式的效果,从而使风味振荡同步,否则风味振荡将取决于给定模式的能量。我们提供了一个简单的解释,这种令人困惑的现象,在类比的磁偶极子的系统,耦合通过它们的自相互作用,形成一个大的磁偶极子,然后在一个弱的外部磁场旋进相干。在这幅图中,同步的中微子振荡与原子中的弱场塞曼效应完全相似。
2002-02-05 astro-ph hep-ph
Neutrino Oscillation Measurements Computed in Quantum Field Theory
我们在量子场论中计算了中微子振荡的概率,其中我们同时包括源,检测器和中微子场的哈密顿量。在当前中微子振荡实验的适当限制范围内,我们恢复了标准的振荡公式。另一方面,我们发现,占主导地位的贡献的振幅与不同的中微子质量本征态被发射在不同的时间,使他们在同一时间到达探测器。这与中微子波包图相反,在中微子波包图中,它们同时发射,并在传播到探测器时分开。这对导致很长基线的中微子振荡衰减的机制有直接影响。我们的分析也提供了一个教学的例子,在量子力学的测量过程。
2018-07-16 hep-ph hep-th
On particle oscillations
中微子在传播过程中会改变它们的味道,这一点已经得到了坚定的证实。这一特征归因于这样的事实,即每个味本征态是三个质量本征态的叠加,它们以不同的频率传播。这种观点虽然被广泛接受,但在最简单的方法中是错误的,需要基于量子场论中的波包描述进行非常复杂的处理。在这次交流中,我们提出了一个新颖、简单得多的解释,并表明可以以自然的方式获得大质量粒子之间的振荡。我们使用量子力学的框架,时间是一个物理可观察的,而不仅仅是一个参数。
2013-12-08 hep-ph quant-ph
Neutrino Mass, Mixing, and Flavor Change
回顾了中微子质量和混合的理论基础。狄拉克质量和马约拉纳质量被解释,并加在一起产生中微子亮度的跷跷板图片。这幅图预言中微子是马约拉纳粒子。的字符,和一个明显的悖论,马约拉纳中微子的检查。本文综述了真空和物质中中微子味变(振荡)的物理学。
2002-11-10 hep-ph
Entanglement and collective flavor oscillations in a dense neutrino gas
我们研究了集体中微子振荡动力学中超越平均场近似的重要性。为了扩展我们对相干中微子振荡问题的理解,我们应用了多体物理学和量子信息理论的概念。具体来说,我们使用的措施之间的非平凡的相关性(也称为“纠缠”)的组成中微子的多体系统,如纠缠熵和布洛赫矢量的约化密度矩阵。超越平均场的相关性证明了中微子状态在多体图像与平均场极限的演化之间的比较,对于不同的初始条件。
2019-10-08 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Exploring the new physics phases in 3+1 scenario in neutrino oscillation experiments
对现有的中微子振荡数据的各种全球分析表明标准$3+0$中微子振荡图像的存在。然而,有一些短基线异常表明可能存在第四个中微子(质量在eV尺度),本质上是无菌的。如果自然界中存在无菌中微子,而在中微子数据分析中没有适当考虑它的存在,则无菌中微子存在时产生的额外CP相干扰项会严重影响长基线(LBL)中微子振荡实验的物理研究。在目前的工作中,我们考虑一个光(eV级)无菌中微子和探测所有三个CP阶段($δ_{13}$,$δ_{24}$,$δ_{34}$)在即将到来的深地下中微子实验(DUNE)的背景下,还估计如何改善的结果时,从NOvA,T2 K和T2 HK的数据添加到分析中。我们说明了CP相位之间的$Δχ^2$相关性,也与三个活跃的无菌混合角。最后,我们简要地说明了如何在无中微子双β衰变的背景下的相关参数空间得到修改的光的边界在一个轻的不育中微子的存在。
2021-09-09 hep-ex hep-ph
Global oscillation data analysis on the $3ν$ mixing without unitarity
本文给出了在$3ν$混合图中没有幺正性假设的中微子振荡的综合分析结果。中微子混合矩阵元的约束是基于最近的数据,从反应堆,太阳和长基线加速器中微子振荡实验。当前数据与标准$3ν$方案一致。在$3σ$ CL中,不同基质元素的精密度可以达到几个百分点,并且主要受到实验统计不确定性的限制。$ν_e$相关要素是所有具有不确定性$<20\%$的部门中测量最精确的。测得的轻子CP破坏是非常接近的一个假设标准的$3ν$混合。对于$ν_e$、$ν_μ$和$ν_τ$扇区,归一化偏差和么正三角形闭合分别被限制在$\mathcal{O}(10^{-3})$、$\mathcal{O}(10^{-2})$和$\mathcal{O}(10^{-1})$内。我们期待着下一代中微子振荡实验\textit{such as} DUNE、T2 HK和JUNO,特别是对$ν_τ$振荡的精确测量,以显著提高$3ν$混合矩阵的么正性检验精度。
2020-09-01 hep-ph
Solar neutrino oscillation parameters after first KamLAND results
我们分析了最近在神冈液体闪烁体反中微子探测器(KamLAND)中观察到的反应堆中微子事件的能谱,并将它们与太阳和地球中微子数据相结合,在两族和三族活动中微子振荡的背景下。在2-中微子情况下,我们发现在大混合角(LMA)下太阳中微子问题的解基本上分为两个子区域,我们将其表示为LMA-Ⅰ和LMA-Ⅱ。LMA-I的解决方案,其特点是较低的平方中微子质量差距的值,是有利于全球数据拟合。在3-中微子混合的情况下,这幅图没有明显的改变。简要讨论了未来KamLAND数据对LMA-I和LMA-II解的判别。在2-和3-中微子的情况下,我们提出了一个详细的分析后KamLAND界的振荡参数。
2003-02-05 hep-ph
How to Identify Different New Neutrino Oscillation Physics Scenarios at DUNE
下一代中微子振荡实验有望以非常高的精度测量剩余的振荡参数。他们将拥有前所未有的能力来寻找改变振荡的新物理。DUNE以其宽带光束、良好的粒子识别和相对较高的能量将为寻找新物理提供一个极好的环境。然而,如果发现了与标准三味振荡图的偏差,那么知道发现了哪种新的物理场景是至关重要的,这样它就可以在其他地方得到验证并在理论上得到理解。我们研究了几个基准新的物理场景,通过查看现有的长基线加速器中微子数据从NOvA和T2K,并确定在什么灵敏度DUNE可以区分它们。我们认为不育中微子和矢量和标量非标准中微子相互作用,所有新的复杂的阶段,后者可以想象提供绝对的中微子质量尺度信息。我们发现,在许多有趣的情况下,DUNE将有很好的模型区分。我们还使用标量NSI对NOvA和T2K数据进行了新的拟合。
2023-02-24 hep-ph
Supersymmetric seesaw model for the (1+3)-scheme of neutrino masses
一个四中微子谱与一个不育中微子没有显着参与大气和太阳中微子振荡实验最近被提倡作为正确的图片来解释所有现有的实验数据。我们提出了一个超对称模型,在这个模型中,这幅图可以自然地实现。在这个模型中,主要活跃的中微子本征态的质量是由具有大的中间尺度$M_R$的跷跷板机制诱导的,而主要不育中微子态的质量与超对称性破缺密切相关。
2000-11-10 hep-ph
The MSW effect and Matter Effects in Neutrino Oscillations
MSW(Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein)效应是指中微子在变密度介质中发生绝热或部分绝热的味转换。本文综述了与该效应有关的主要概念、动力学和物理图象。在太阳内部实现了大混合MSW效应,为太阳中微子问题提供了解决方案。对于超新星中微子,可以实现由1-3混合驱动的小混合MSW效应。在坍缩的恒星内部,MSW动力学的新元素可能会出现:非振荡跃迁、非绝热转换、激波引起的时间相关绝热性破坏。对大气和地球加速器中微子都可以实现共振增强和振荡参量增强效应。本文给出了任意密度分布的低密度介质中中微子振荡的精确结果,并讨论了衰减效应。应用范围是太阳中微子和地球内部的SN中微子,其结果对中微子振荡层析成像是至关重要的。
2004-12-27 hep-ph
A Unified Picture with Neutrino As a Central Feature
在本演讲的第一部分中,讨论了为什么观察到的中微子振荡(这表明存在具有一定狄拉克和马约拉纳质量的右手中微子)似乎选择了基于对称性SU(4)色的更高统一的路线。这又选择出在4D中接近GUT/弦尺度的有效对称性为SO(10)或最小G(224)= SU(2)_L \times SU(2)_R \times SU(4)^c。同样的结论也可以从以下两个方面得出:一是可能需要用稀薄生成作为重子生成的手段;二是某些费米子质量关系的成功,包括m_b(M_{GUT})\approx m_τ和m(ν^τ)_{狄拉克} \approx m_{top}(M_{GUT})。在第二部分中,试图提供一个统一的图片的一组不同的现象的基础上有效的G(224)对称性或SO(10),拥有超对称性。所讨论的现象包括:(a)费米子质量和混合,(b)中微子振荡,(c)CP不守恒,(d)夸克和轻子扇区中的味违反,以及(e)通过轻子生成的重子生成。包括SM和SUSY贡献,后者是次显性的,该框架正确地解释了Δm_K,Δ m_{B_d},S(B_d -> J/ε K_s)和ε_K,并预测S(B_d-> J/ε K_s)在+(0.65-0.73)范围内,接近SM-预测。它也可以很好地解释观测到的重子过剩Y_B \approx 10^{-10}。此外,该模型预测了mu -> e γ,tau-> mu γ和mu N-> e N的增强速率以及…
2005-07-26 hep-ph
Unveiling Neutrino Mixing and Leptonic CP Violation
我们回顾了目前对中微子质量和混合的理解,讨论了三族振荡方案中的未知数。尽管计划中的长基线中微子实验在揭开轻子混合区方面取得了预期的成功,但仍有两个重要的未知数可能仍然模糊不清:混合角$θ_{13}$和CP相$δ$。这两个参数的测量使我们考虑将超束和中微子工厂结合起来,作为揭开中微子振荡图景的关键。
2005-03-10 hep-ph
Entanglement in three-flavor collective neutrino oscillations
核心坍缩超新星内部的极端条件使得中微子-中微子相互作用不仅可行,而且在特定区域占主导地位,导致中微子味的非线性演化。在平均场近似下处理这种集体中微子振荡时,由于忽略了量子关联,所得结果偏离了多体图像的结果。本文给出了集体中微子振荡的前三种味多体计算。量子纠缠可以用纠缠熵和偏振矢量分量来量化。我们提出了一个定性的纠缠度的味道轻子数守恒量。我们发现,在目前的工作所考虑的情况下,纠缠可以低估在两味近似。研究了纠缠度与质量有序度的关系。我们还探讨了不同质量序下质量本征态的混合。
2022-11-14 astro-ph.HE hep-ph quant-ph
Physics Potential of Long-Baseline Experiments
在过去的十年里,中微子混合和振荡的发现为标准模型之外的新物理学提供了坚实的证据。最近,theta 13被确定为中等大小,非常接近其先前的上限。这是建立中微子三味振荡图像的一个重要里程碑。它为当前和未来的长基线中微子振荡实验开辟了令人兴奋的前景,以解决剩余的基本问题,特别是中微子质量等级的类型和可能存在的CP违反相。另一个最近和关键的发展是非最大2-3混合角的指示,导致θ 2 - 3的八分圆模糊。在这篇文章中,我将回顾长基线中微子振荡的现象学,特别强调亚领先的三味效应,这将在解决这些未知数中发挥至关重要的作用。首先,我将对中微子振荡现象作一个简单的描述。然后,我将讨论我们目前对中微子质量混合参数的全球理解,并将确定这一领域的主要未知数。之后,我将介绍当前这一代长基线实验的物理范围。最后,我将讨论加速器驱动的未来可能的长基线精密振荡设施的物理能力来结束。
2014-01-19 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Predictive Pati-Salam theory of fermion masses and mixing
我们提出了一个Pati-Salam扩展的标准模型,将风味对称的基础上的$Δ\left( 27\right)$组。该理论实现了一个现实的Froggatt-Nielsen图像的夸克混合和预测模式的中微子振荡。我们发现,对于正常的中微子质量序,大气角必须位于高八分圆,CP必须违反振荡,并有一个下限的$0νββ$衰变率。对于逆质量排序的情况下,我们发现,低层大气八分圆是首选的,CP可以保存在振荡。中微子质量产生于低尺度的跷跷板机制,其信使可以由大型强子对撞机的$Z^{\prime }$入口产生。
2017-08-01 hep-ph
Physics Reach of Electron-Capture Neutrino Beams
为了完成中微子振荡的图像,需要测量两个基本参数,θ 13和δ。下一代的长基线中微子振荡实验--超级束、β束和中微子工厂--确实瞄准了测量它们。在这里,我们探索一个新的候选人的物理范围:电子捕获中微子束。由于最近发现的通过电子捕获快速衰变的原子核,以及与β粒子(其最近的亲戚)的相互作用,强调了它的可行性。
2005-10-21 hep-ph
Three flavour neutrino oscillations in models with large extra dimensions
中微子物理学对具有大额外维度的模型提出的关键挑战是:首先要理解为什么中微子质量很小,其次,是否可以同时解释所有观察到的振荡现象。现有的模型通过使用与膜中的标准模型耦合的单重体中微子来回答第一个挑战。我们在本文中的目标是看看这些模型的最简单版本在多大程度上可以回答第二个挑战。我们的结论是,除了上面简单的图片之外没有新物理的最小框架不能同时解释太阳,大气和LSND数据,而有几种方法可以容纳前两个。这意味着LSND数据的确认将表明新物理学的存在,或者在膜中,或者在额外维度中,或者在两者中都存在,如果确实存在大的额外维度的话。
2000-07-11 hep-ph hep-th
Neutrino amplitude decomposition in matter
观测大气尺度和太阳尺度振荡之间的干扰是正在进行和即将进行的中微子实验的挑战性和诱人的目标之一。进行这种分析的第一步必然是建立如何将振荡$S$矩阵分解为大气波和太阳波的方法,这个过程被称为振幅分解。本文利用Denton等人提出的微扰框架,建立了覆盖地面中微子实验整个运动学区域的振幅分解公式。我们分析了大气和太阳共振区域的限制,认为动力学的两种模式的分解可以被解释为物质装扮的大气和太阳振荡。振荡概率的表达式,这是分解为非干扰和干扰项,推导出所有相关的风味振荡通道。通过构造这种分解,我们揭示了由于$S$矩阵重排不变性而导致的$ψ$($θ_{12}$ in matter)对称性的本质.微扰理论的新图景出现了,它为地球物质中的中微子振荡提供了一个统一的微扰框架。
2021-06-22 hep-ph
Baryogenesis through Neutrino Oscillations: A Unified Perspective
通过中微子振荡的重子生成是一个优雅的机制,在文献中已经发现了对应于模型参数空间的不同部分的几种实现。它的吸引力源于它的极小性和只依赖于弱标度以下的物理学。在这项工作中,我们表明,通过专注于leptogenesis的物理时间尺度,而不是模型参数,一个更全面的图片出现。先前确定的不同制度可以理解为这些时间尺度的不同相对顺序。这种方法还表明,所有制度需要一个时间尺度的重合,这反过来又转化为一定的调整参数,无论是在质量方面或汤川耦合。实际上,我们证明了在极小模型中涉及的调谐量永远不会少于10 ^5分之一。最后,我们探讨了一个扩展的模型,其中的调谐可以被删除,以换取引入一个新的自由度的形式,一个轻子希格斯粒子的真空期望值的顺序GeV。
2014-01-23 hep-ph
Effect of extended neutrino production region on collective oscillations in supernovae
在超新星中,中微子是从宽度为$r_{\rm eff}$几公里的区域(而不是从无限小宽度的表面)发射出来的。我们研究了在这样一个扩展的发射区域上的集成(平均)对集体振荡的影响。平均导致通过因子$ \sim 1/r_{\rm eff} V_e \sim 10^{-10}$对相关性(密度矩阵的非对角元素)的附加抑制,其中$V_e$是物质势。这个因素进入进一步集体振荡的初始条件,因此,导致延迟的强烈的味道过渡。我们证明和量化这幅图片使用一个简单的例子,在两个相交的通量的集体效应。我们导出了在发射区积分的密度矩阵元的演化方程,并用数值和解析方法求解。对于解析解,我们使用了线性化方程。我们表明,延迟的发展的不稳定性和集体振荡依赖于抑制因子,由于平均(积分)的grammically。如果不稳定性发展的生产区域内,集成不仅会导致延迟,而且会修改的指数增长。
2019-09-20 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph