Neutrino Decoherence via Modified Dispersion
该研究通过修改中微子色散关系,探讨了量子退相干对中微子振荡的影响,并展示了通过高能天体物理中微子的流量组成变化来测试此类效应的潜力。
2025-12-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Collective neutrino oscillations accounting for neutrino quantum decoherence
在我们以前的研究中(见[1]和参考文献),我们发展了一个新的理论框架,使人们能够考虑由中微子辐射衰变引起的中微子量子退相干的新机制。与此同时,另一个框架被开发出来(见[2]和其中的参考文献),用于描述由于非前向中微子散射过程导致的中微子量子退相干。这两种机制都由Lindblad形式的主方程描述。研究了中微子量子退相干对集体中微子振荡的影响。在目前的研究中,我们对中微子量子退相干的具体机制不感兴趣。因此,我们使用一般的Lindblad主方程来描述中微子量子退相干,而不固定退相干和弛豫参数的解析表达式。
2021-02-09 hep-ph
Probing neutrino quantum decoherence at reactor experiments
我们探讨如何以及反应堆反中微子实验可以约束或测量的量子相干性损失中微子振荡。我们假设退相干效应被编码在中微子波包的大小,$σ$。我们发现目前的大亚湾实验和反应堆中微子振荡实验(RENO)已经对$σ>1.0\times 10^{-4}$ nm产生了约束,并估计未来江门地下中微子观测站(JUNO)的观测数据将对$σ<2.1\times 10^{-3}$ nm产生敏感。如果相干性损失的影响在JUNO的灵敏度范围内,我们希望$σ$能够以良好的精度进行测量。在JUNO中发现非平凡的退相干效应表明,我们对中微子源相干性的理解至少是不完整的。
2020-08-21 hep-ex hep-ph
Neutrino signals of lightcone fluctuations resulting from fluctuating space-time
引力的量子理论最常见的期望之一是时空在微观尺度上是不确定的或波动的,使其成为粒子传播的随机介质。穿越这个时空的粒子可能会经历旅行时间或速度的波动,统称为光锥波动,即使是非常小的影响也可能积累成大距离的可观测信号。在这项工作中,我们提出了一个启发式模型的光锥波动,并研究由此产生的修改中微子传播,包括中微子退相干和到达时间的传播。我们显示了预期的规模,由于“自然”普朗克尺度的物理效应,并考虑如何在中微子探测器中观察到它们,并比较中微子的潜力$γ$射线天文学。利用中微子质量态在涨落环境中传播的模拟,我们在开放量子系统的框架下确定了一个解析的退相干算子,定量地评估了光锥涨落引起的中微子退相干,使得中微子退相干的实验约束与时空中的普朗克尺度涨落和$γ$ -射线结果联系起来.
2022-01-17 gr-qc hep-ex hep-ph
Decoherence by wave packet separation and collective neutrino oscillations
在超新星和早期宇宙中存在的稠密中微子背景中,中微子振荡可能表现出复杂的集体现象,如同步振荡、双极振荡和光谱分裂与交换。在这封信中,我们首次考虑了由波包分离引起的退相干对这些现象的影响。我们导出了在有退相干存在的稠密介质中控制中微子振荡的演化方程,并详细考虑了几个简单中微子系统的演化。我们发现,退相干可能会修改的振荡模式显着,并导致定性的新效果。特别是,与无退相干的情况相反,即使在中微子背景密度恒定或接近恒定的情况下,强味转换也是可能的。
2017-03-01 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Addendum to `Combined Analysis of Neutrino Decoherence at Reactor Experiments'
该研究纳入RENO与大亚湾最终数据更新中微子退相干约束,发现单独限制有所增强,但联合结果仍主要由KamLAND主导。
2024-10-02 hep-ex hep-ph
Constraints on quantum spacetime-induced decoherence from neutrino oscillations
该研究构建Lindblad型方程描述的中微子演化通用形式体系,结合长基线反应堆与大气中微子振荡数据,对量子时空随机度规涨落诱导退相干的能标给出了严格约束。
2024-05-21 gr-qc hep-ph
Neutrino evolution and quantum decoherence
中微子与外界环境的相互作用可以影响中微子振荡的模式,并且由于中微子量子退相干,振荡可以被阻尼。特别是由于非标准相互作用(NSI)引起的中微子辐射衰变所产生的中微子态的量子退相干,导致太阳中微子流中味中微子振荡的抑制.
2019-12-31 hep-ph
Nonmaximal $θ_{23}$ mixing at NOvA from neutrino decoherence
在810公里处μ介子中微子消失的研究中,NOvA实验发现大气区的味道混合偏离最大值($\sin^2θ_{23} = 0.5$)2.6 $σ$。这一结果与T2K的295公里基线测量结果存在张力,这与最大混合一致。我们建议,$θ_{23}$实际上是最大的,和环境引起的退相干的不一致的预兆。从最大混合的偏离可以占能量无关的退相干强度$Γ= (2.3 \pm 1.1) \times 10^{-23}$ GeV。
2017-05-03 hep-ex hep-ph
Quantum-Gravity Decoherence Effects in Neutrino Oscillations: Expected Constraints from CNGS and J-PARC
量子退相干,即纯态到混合态的演化,可能是量子引力模型的一个特征。在大多数情况下,与三味标准中微子振荡相比,这种模型导致在长基线实验中检测到的所有活性味的中微子更少。利用中微子振荡作为探针,讨论了在量子引力诱导退相干约束模型中,CNGS和J-PARC光束的势能。我们使用尽可能多的模型无关的参数化,即使他们是出于特定的微观模型,适合预期的实验数据产生的界限上的量子引力退相干参数。
2008-01-11 gr-qc hep-ph hep-th
The effect of neutrino quantum decoherence
当中微子具有非零的电磁性质时,中微子与外界环境的相互作用可以改变中微子振荡模式,其中包括影响中微子的电磁场[1]。中微子振荡现象只有在中微子质量态相干叠加的情况下才能发生。外部环境可以改变中微子的演化,从而违反中微子质量态相干叠加的条件。这种破坏被称为中微子态的量子退相干,并导致味中微子振荡的抑制[2,3]。注意,由于不同质量态的波分离而出现的中微子退相干通常与量子中微子退相干无关,下面不考虑这种影响。本文研究了在电子介质和辐射场存在下,中微子辐射衰变引起的中微子量子退相干。计算了相应的中微子振荡阻尼。
2019-12-31 hep-ph
Quantum decoherence of neutrino mass states
我们研究了中微子量子退相干和双极集体中微子振荡的相互作用。通过对超新星环境中中微子演化过程的数值模拟,我们发现中微子质量态的量子退相干对双极集体中微子振荡的抑制作用。
2023-01-31 hep-ph hep-th
Neutrino Decoherence from Generalised Uncertainty
本文探讨了广义不确定性原理(特别是线性二次型)通过修改海森堡代数引发的中微子真空传播退相干效应,指出该效应极难被现有实验探测,但其他变体可能对宇宙中微子背景产生可验证的退相干。
2023-05-12 gr-qc hep-ph
Quantum Gravitational Decoherence in the 3 Neutrino Flavor Scheme
在许多量子引力理论中,时空的量子涨落可以作为退相干的环境。在这里,我们研究的量子引力退相干的高能天体物理中微子在费米暗扇区的存在下,并为一个现实的三中微子的情况。我们展示了如何在量子引力相互作用中出现的全球对称性的破坏提供了一种可能性,以确定宇宙中暗物质费米子的数量。此外,我们预测预期的总中微子通量和风味比在实验中取决于在源的风味组合物。
2022-08-24 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Microscopic and Macroscopic Effects in the Decoherence of Neutrino Oscillations
我们提出了一个通用的结构(层结构)的消相干效应的中微子振荡,其中包括消相干量子力学和经典的不确定性。计算是结合开放量子系统的概念和量子场论进行的,形成了从微观到宏观的相空间结构。在不同的水平上有信息损失,量子力学的不确定性参数化退相干的内在质量本征态分离效应,而经典的不确定性的退相干通常是由统计平均效应。借助分层结构,我们将前者归类为态退相干(SD),后者归类为相位退相干(PD),并进一步得出SD和PD都是由于不同的相位结构对不同分层的相位洗出效应造成的结论。对于给定的宽度和形状的不确定性,这种效应允许简单的退相干数值计算。虽然我们的结构是通用的,所以是不确定性,然而,一些值得注意的是:外部粒子的波包大小,在生产和检测的有效相互作用体积,能量重建模型和中微子生产配置文件。此外,我们估计的实验灵敏度SD和PD参数的不确定性参数,反应堆中微子和衰变在静止中微子,使用传统的速率测量方法和一种新的相位测量方法。
2022-05-04 hep-ex hep-ph quant-ph
Unearthing Neutrino Decoherence from Quantum Spacetime: An Open Quantum Systems Perspective
从开放量子系统视角研究了 κ-Minkowski 量子时空对中微子振荡的影响,发现时空涨落会引入能量依赖的退相干幂律 E^{-4},为未来实验约束量子引力模型参数提供了新途径。
2025-03-03 gr-qc hep-ph hep-th
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
Decoherence-effects in the neutrino-mixing mechanism: active and sterile neutrinos in the three flavor scheme
本文分析了类超新星环境中量子退相干对中微子极化矢量进动的影响。为了进行研究,我们已经确定了极化矢量的时间依赖性,通过求解不同的中微子混合方案的运动方程。计算结果表明,退相干的开始强烈依赖于所采用的混合方案的参数。作为例子,我们考虑了:a)活动中微子之间的混合和b)活动端无菌中微子之间的混合。
2018-07-10 astro-ph.HE hep-ph
Revisiting quantum decoherence for neutrino oscillations in constant matter density
考虑退相干现象作为次主导效应,重新研究了物质中微子振荡几率。在本文中,我们指出的相关性有正确的解释的退相干矩阵在不同的量子基础上,在中微子振荡概率的框架内的物质。在此基础上,我们发展了一个三代物质中微子振荡几率的解析公式,其应用范围可达退相干参数$Γ\sim 10^{-23}$ GeV。我们观察到,由于退相干,中微子/反中微子振荡概率的振幅增加的能量无关的方式。我们还发现,退相干可以降低CP不对称性的绝对值,相对于它的值在纯振荡的情况下。作为一个副作用,我们发现了退相干参数$Γ$和CP破坏阶段$δ$之间的简并。
2020-05-19 hep-ph
Reply to "Comment on "Damping of neutrino oscillations, decoherence and the lengths of neutrino wave packets""
在arXiv:2209.00561中,我们对与中微子一起发射的粒子对中微子波包的影响的处理arXiv:2208.03736受到了几方面的批评。我们在这里表明,这种批评是基于误解我们的结果,是无效的。我们的结论,特别是中微子波包分离效应在反应堆和中微子源实验中是不可观测的,保持不变。
2022-10-04 hep-ph
Neutrino quantum decoherence in a fluctuating ALPs field
研究波动ALPs场中中微子的量子退相干机制,通过实验数据估算ALPs场波动的相关时间及耦合常数。
2025-11-26 hep-ph
Where Neutrino Decoherence Lies
近年来,对真空中中微子振荡的几次研究都没有发现人们期待已久的由不同质量本征态的中微子波包分离引起的退相干。我们表明,这种退相干将,另一方面,是存在于治疗,包括任何机制,导致依赖于中微子的发射和吸收时间的最终状态。我们的演示是在3+ 1 d $V-A$模型,然而,该模型的细节导致一个整体因素,这并不影响我们的结论。这使得我们可以考虑一个更简单的模型。在那里,我们表明,如果最终状态的粒子的位置是测量,或等效地与环境纠缠,那么消相干将阻尼中微子振荡。我们还表明,波包扩展可以导致退相干最终饱和,而不完全抑制振荡。
2022-05-11 hep-ph
Neutrino quantum decoherence engendered by neutrino radiative decay
基于中微子开放系统的量子场论,考虑中微子量子退相干效应,建立了一个新的理论框架来描述中微子在外界环境中的演化.所开发的新方法使人们能够获得明确的表达式的退相干和弛豫参数,占一个特定的过程中,中微子参与,也为外部环境和中微子本身的特性,包括中微子的能量。我们用这种方法研究了天体物理环境中中微子辐射衰变为光子和暗光子所引起的中微子量子退相干的一种新机制。即将推出的新的大容量中微子探测器的前景,将提供新的前沿高统计测量的中微子通量从超新星的重要性进行的研究突出。
2020-02-07 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino oscillation bounds on quantum decoherence
本文在开放量子系统框架下研究中微子振荡数据的量子退相干效应,分析了多个反应堆与加速器实验数据,获得了退相干参数的更新约束,并给出了未来 DUNE 和 JUNO 设施的灵敏度。
2023-09-18 hep-ex hep-ph
Exploration of Possible Quantum Gravity Effects with Neutrinos I: Decoherence in Neutrino Oscillations Experiments
量子引力可能涉及相关度规场在某个固定背景值周围随机波动的模型。这种随机的重力模型可能会导致在这种波动时空中传播的物质的退相干。在大多数情况下,与三味标准中微子振荡相比,这导致在长基线实验中检测到的所有活性味的中微子更少。利用中微子振荡作为探针,讨论了CNGS和J-PARC光束在量子引力诱导退相干约束模型中的势能。我们使用尽可能多的模型无关的参数化,即使他们是出于特定的微观模型,适合预期的实验数据,产生量子引力退相干参数的界限。
2009-03-29 hep-ph
Quantum field-theoretic framework for neutrino decoherence from scattering in a medium
Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立罗蒙诺索夫大学);Branch of Lomonosov Moscow State University in Sarov(莫斯科国立罗蒙诺索夫大学萨罗夫分院);National Centre for Physics and Mathematics(国家物理数学中心)
本文提出了一种量子场描述中微子在介质中演化的新框架,重点在于由中微子与费米子散射引起的量子退相干。通过推导考虑中微子动量变化的广义Lindblad主方程,超越了假设中微子动量固定的常规处理,将退相干参数与散射截面联系起来,为理论预测与实验约束提供桥梁。
2026-03-26 hep-ph hep-th
Decoherence in neutrino oscillations, neutrino nature and CPT violation
分析了长基线实验中中微子传播的退相干现象。我们证明,在耗散矩阵中存在非对角项的情况下,马约拉纳中微子可以违反CP T对称性,而狄拉克中微子则保留了CP T对称性。我们证明了Majorana中微子的振荡公式依赖于混合矩阵U的选择。实际上,不同的U选择导致不同的振荡公式。此外,我们还研究了揭示狄拉克中微子和马约拉纳中微子振荡差异的可能性。我们使用的实验参数的现值,以便我们的理论建议与实验。
2018-09-11 hep-ph
Open system approach to neutrinos propagating in an ultralight scalar background
Universidade de São Paulo(圣保罗大学);Fermilab(费米国家加速器实验室);Northwestern University(西北大学);University of Kentucky(肯塔基大学)
本文提出利用开放量子系统方法研究超轻标量场对中微子振荡退相干的影响,发现退相干参数尺度与传统假设不同。
2026-03-02 hep-ex hep-ph
Probing Quantum Decoherence with High-Energy Neutrinos
我们认为,从天体物理来源观测高能(TeV-PeV)中微子的量子退相干效应的前景。特别是,我们研究银河系的超高能中子衰变中产生的电子反中微子源。我们发现,下一代中微子望远镜应该能够将限制量子退相干效应超过几千秒差距的基线,超过目前的界限的一个因素的$10^{12}$到$10^{33}$,这取决于所考虑的模型。
2004-10-12 astro-ph hep-ph
Potential of Neutrino Telescopes to Detect Quantum Gravity-Induced Decoherence in the Presence of Dark Fermions
本研究评估中微子望远镜探测量子引力诱导演化效应的能力,利用IceCube数据,发现暗费米子数量增加可提高灵敏度。
2025-01-22 hep-ex hep-ph
Neutrino quantum decoherence due to entanglement with magnetic field
由于不同中微子态的相干叠加,出现了中微子振荡现象。中微子与环境的纠缠可以导致中微子振荡的抑制。考虑到中微子与磁场的纠缠,导出了中微子在磁场中演化的主方程。
2018-01-26 hep-ph
Combined analysis of neutrino decoherence at reactor experiments
反应堆实验非常适合于探测由于波包分离而导致的中微子振荡相干性的可能损失。我们结合数据从短基线实验大亚湾和反应堆实验中微子振荡(RENO)和从长基线反应堆实验KamLAND获得的最佳电流限制反应堆反中微子波包宽度,$σ> 2.1 \times 10^{-4}$ nm在90% CL。我们还发现,标准振荡参数的确定是稳健的,即,一旦将不同反应堆中微子实验的结果结合起来,它对假设的退相干效应的存在大多不敏感。
2021-06-09 hep-ex hep-ph quant-ph
Searching New Particles at Neutrino Telescopes with Quantum-Gravitational Decoherence
讨论了高能天体物理中微子的波包退相干和量子引力通过与时空泡沫相互作用引起的退相干的相互作用。在这种背景下,我们指出了一个令人信服的结果的期望,量子引力应该打破全球对称性,即量子引力诱导的退相干可能不仅是最敏感的探针的量子性质的时空,但也可以提供一个强大的工具,寻找新的粒子,包括完全解耦的背景相互作用只有引力,同时也是了解黑洞信息处理复杂性的一个窗口。
2022-02-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Understanding gravitationally induced decoherence parameters in neutrino oscillations using a microscopic quantum mechanical model
本文在中微子振荡中研究 Blencowe–Xu 引力诱导退相干微观模型,比较唯象模型并解释参数,指出物质中参数随密度变化,且 KamLAND 适合给出首批实验约束。
2025-10-19 gr-qc hep-ph
Aspects of gravitational decoherence in neutrino lensing
我们研究了弯曲时空中中微子味振荡的退相干效应,特别强调了史瓦西几何中的透镜效应。假设中微子为高斯波包,我们论证了在一般引力背景下,由味跃迁振幅的指数抑制导出的消相干长度依赖于连接中微子产生和检测事件的测地线的适当时间.在弱引力极限下,给定真距离的两个事件之间的真时小于平坦时空中的真时。因此,在史瓦西物体存在的情况下,中微子波包必须在空间中行进相对更长的物理距离,才能在退散之前经过相同的适当时间。对于非径向传播适用于透镜现象,我们表明,退相干,在一般情况下,是敏感的中微子质量的绝对值,以及由中微子之间的源和检测器的经典轨迹,以及中微子波包的空间宽度。在距离超过退相干长度,由于透镜中微子味跃迁的概率达到一个值,这只取决于轻子混合参数。因此,中微子透镜效应的可观测性很大程度上取决于这些参数,反过来,透镜效应可以提供有关这些参数的有用信息。
2021-11-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A study on quantum decoherence phenomena with three generations of neutrinos
将开放量子系统方法应用于中微子系统,导出了考虑质量和量子退相干贡献引起的振荡的三代中微子几率公式。这些耗散效应的引入是通过量子动力学半群形式主义。除了理论上的兴趣的方法,至少从完整性的角度来看,这种形式主义的扩展到三种口味,为我们提供了一个直接的应用:我们可以定性分析的一致性的两代纯退相干解决方案的大气中微子问题,容纳在这个扩大的计划,与目前的中微子实验数据的一些观察到的平均趋势。本研究基于所选择的$3 \times 3$混合矩阵的不同选择进行,以将$P_{ν_μ \to ν_μ}$调整为与两代退相干溶液相同的形式。我们对三个中微子的退相干的定性测试表明中微子数据和理论预期之间存在明显的不相容性。
2002-08-16 hep-ph
Probing possible decoherence effects in atmospheric neutrino oscillations
结果表明,用nu_mu nu_tau味跃迁解释的Super-Kamiokande大气中微子实验的结果<--->,可以探测新物理(例如,通过量子引力),具有高灵敏度,补充了目前基于K介子振荡和中子干涉测量的实验室测试。通过改变这种效应的(未知的)能量依赖性,人们可以获得对它们的振幅的强限制,或者使用它们来找到仅基于退相干的大气nu异常的非常规解决方案。
2000-06-09 gr-qc hep-ph hep-th
Comment on "Damping of neutrino oscillations, decoherence and the lengths of neutrino wave packets''
本文指出了“中微子振荡的阻尼、消相干和中微子波包的长度”一文中对反应堆中微子和源中微子振荡相干性的处理中存在的三个明显的矛盾。首先,振荡概率依赖于纠缠反冲粒子的后续相互作用,这意味着违反因果关系,在某些情况下还意味着超光速信号;其次,在非正交基础上对纠缠反冲进行积分会导致非物理效应;第三,什么样的相互作用可以用来测量初始状态粒子的位置,这个问题仍然是模糊的。这些观点加在一起似乎削弱了其中提出的主张,即波包分离的影响在反应堆和放射源为基础的中微子实验中必须是严格不可观察的。
2022-09-01 hep-ph
Neutrino decoherence in presence of strong gravitational fields
我们探讨了强引力场对中微子退相干的影响。为此,我们采用密度矩阵形式来描述中微子波包在弯曲时空中的传播。通过考虑高斯波包,我们确定了相干性的真时,忽略了物质的影响的紧凑的对象。我们发现,强引力场附近的紧凑的对象显着影响中微子相干。
2019-06-28 astro-ph.SR hep-ph hep-th
Flavour composition and entropy increase of cosmological neutrinos after decoherence
我们认为宇宙中微子与统计均匀、各向同性的时空涨落的引力相互作用导致了退相干。这个工作假设,我们描述的Lindblad运营商的装置,适用于系统的两个和三个味中微子进行真空振荡和后果进行了调查。由于这种退相干,我们发现中微子熵将作为初始光谱畸变,混合角和CP破坏相位的函数增加。随后,我们将讨论在观测上(原则上)发现这种增加的机会。我们还提出了预期的味道组成的宇宙中微子背景消相干完成后。宇宙学中微子的二味或三味振荡在许多方面类似于温伯格最近提出的研究消相干现象的原子钟中的二能级或三能级系统。
2019-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Quantum decoherence and neutrino data
在这项工作中,我们进行全球适合的微观中微子退相干模型的所有现有数据,包括LSND和KamLAND光谱失真的结果。在以往的相关工作中,所使用的模型都是用量子引力诱导的退相干来解释LSND结果的。然而,这些模型纯粹是现象学的,没有任何潜在的微观基础。本文的主要目的之一是用完全正性的微观退相干模型来拟合数据,这些模型中的退相干不仅有随机量子引力真空作为介质的贡献,而且还有(反)中微子束能量的常规不确定性的贡献。所有这些贡献都会导致与振荡长度无关的阻尼因子调制振荡项,从中可以获得与所有可用中微子数据(包括LSND和Kamland光谱失真)的良好拟合。
2006-03-03 hep-ph
Neutrino Oscillations and Decoherence
本文给出了从量子场论第一性原理得到的狄拉克或马约拉纳中微子味之间跃迁几率的表达式。我们的推导是基于一个标准的量子力学设置,包括中微子生产的具体机制,只有在它指定的初始状态。我们的跃迁几率表达式再现了平面波极限下的通常公式,并显示了正确的非相对论性和超相对论性行为。它也允许一个简单的理解的退相干的振荡和不同的中微子质量本征态的到达时间的问题。我们展示了两代中微子的情况下的数值例子。
2008-10-22 hep-ph
Investigating Leggett-Garg inequality in neutrino oscillations -- role of decoherence and decay
中微子,由于其弱相互作用的性质,为我们提供了一个独特的机会来测试宏观距离上的量子力学基础。有相当大的理论和实验的兴趣,在检查的范围内违反Leggett-Garg不等式(LGI)的背景下,中微子味振荡。虽然已经确定中微子振荡是由于质量和三代中微子之间的混合而发生的,但由于物理学超出标准模型(SM)的次主导效应尚未排除。随着我们进入中微子物理学的精确时代,这些效应中的一些可能会在数据上留下印记。因此,值得研究SM之外的不同物理场景,并研究它们对振荡概率的影响。在目前的工作中,我们调用阻尼效应(包括退相干和衰减)的振荡概率,并研究其对LGI的影响。
2021-12-26 hep-ex hep-ph quant-ph
Neutrino induced decoherence and variation in nuclear decay rates
最近的工作提出,普通物质和随机引力背景之间的相互作用可以导致普通物质的大聚集体的退相干。在这项工作中,我们指出,这些论点可以进行到一个随机的中微子背景下,但与普朗克尺度的引力退相干取代弱标度。这意味着,它可能会观察到这样的中微子诱导的退相干在一个小的,微观系统,而不是一个宏观系统的情况下,引力诱导的退相干。特别是,我们认为中微子退相干可以与观察到的某些核的衰变率的变化。最后,我们指出,这种中微子诱导的退相干可以被认为是Mikheev-Smirnov-Wolfenstein(MSW)效应的补充。
2015-01-30 hep-ph hep-th nucl-th
Decoherence in neutrino propagation through matter, and bounds from IceCube/DeepCore
考虑到开放量子系统框架,我们重新审视了物质中的中微子振荡,该框架允许以唯象的方式引入新物理学产生的可能的退相干效应。我们假设退相干参数$γ_{ij}$可能依赖于中微子能量,为$γ_{ij}=γ_{ij}^{0}(E/\text{GeV})^n$ $(n = 0,\pm1,\pm2) $。在绝热近似和更一般的非绝热情况下,详细研究了非均匀物质的情况。特别是,我们开发了一个一致的形式主义,研究非绝热的情况下,划分成任意数量的层的恒定密度的物质配置文件。然后将这种形式主义应用于探索IceCube和DeepCore对这种类型的影响的敏感性。我们的研究是第一个大气中微子分析,在三个中微子的情况下进行一致的治疗的物质效应存在的退相干。我们表明,在这种情况下,物质效应确实是非常相关的。我们发现,冰立方是能够大大改善目前的界限,在太阳能部门($γ_{21}$)和大气部门($γ_{31}$和$γ_{32}$)的$n=0,1,2$,特别是,由几个数量级(3和9之间)的$n=1,2$的情况下。对于$n=0$,我们发现$γ_{32},γ_{31}< 4.0\cdot10^{-24} (1.3\cdot10^{-24})$ GeV和$γ_{21}<1.3\cdot10^{-24} (4.1\cdot10^{-24})$ GeV,正常(倒置)的质量排序。
2018-07-21 hep-ex hep-ph
Probing non-standard decoherence effects with solar and KamLAND neutrinos
有人推测,量子引力可能会在小尺度上诱导出“泡沫”时空结构,随机扰动自由流动粒子(如K介子、中子或中微子)的传播相位。粒子干涉测量法然后可以揭示除了标准的退相干效应之外的非标准的退相干效应(由于例如,有限的源尺寸和检测器分辨率。在这项工作中,我们讨论了这种非标准效应的现象学在太阳中的电子中微子的传播和在长基线反应堆实验KamLAND,共同为我们提供了最好的探测中微子能量E ~几兆电子伏的退相干。在太阳中微子的情况下,通过微扰的方法,消相干示出修改标准(绝热)通过可计算的阻尼因子的物质中的传播。通过假设能量域(E^n,n = 0,+/-1,+/-2)中退相干效应的幂律依赖性,对两族中微子混合的理论预测与实验数据进行了比较和讨论.我们发现,无论是太阳或KamLAND数据显示的证据,有利于非标准的退相干效应,其特征参数γ_0,因此可以显着约束。在n=-1的“洛伦兹不变量”情况下,我们在95% C. L时得到上限γ 0 <0.78 x 10^-26 GeV。在n=-2的特定情况下,这些约束也可以解释为太阳中可能的物质密度波动的界限,相对于以前的分析,我们将其改进了约2倍。
2007-07-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Neutrino decoherence in an electron and nucleon background
本文研究了在由电子和核子组成的物质背景中,由于中微子的非前向散射过程,活动中微子在传播过程中的退相干效应。我们计算的贡献虚部的中微子自能产生这样的过程。由于初始中微子态是耗尽的,但实际上并没有消失(初始中微子跃迁成不同味道的中微子,但没有衰变),这些过程应该与退相干效应有关,而退相干效应不能用态矢量的相干演化来描述。基于在我们以前的工作中开发的形式主义治疗的非前向散射过程中使用的状态的随机演化的概念,我们确定的跳跃运营商,作为在主或林德布拉德方程的上下文中使用的,在非前向中微子散射贡献的中微子自能的虚部的计算结果。作为一个指南,以估计的退相干效应的实际利益的情况下,我们给出了明确的公式为不同的背景条件下的退相干项,并指出一些显着的特点,特别是中微子的能量依赖性。为了与以前的工作建立联系,其中退相干项被视为唯象参数,我们考虑两代情况下演化方程的解。我们给出的公式是有用的,用于估计在各种条件和环境下的退相干项的影响,包括适用于长基线实验的典型条件下,物质效应是重要的。在这些情况下,影响似乎很小,并表明,如果显着的退相干效应被发现,他们将是由于非标准的贡献退相干条款。
2021-07-06 hep-ph
Decoherence in supernova neutrino transformations suppressed by deleptonization
在超新星中微子球上方50-400 km的中微子密集区,中微子-中微子相互作用会引起大的味变。我们研究了中微子轨道的多角度性质何时导致不同角度模式之间的味退相干。我们考虑了nu_e和另一种味道nu_x之间的两种味道混合情况,并假设通常的层次F(nu_e)> F(antinu_e)>F(nu_x)=F(antinu_x)。我们定义了去质子化通量的测度F =(F(nu_e)-F(antinu_e))/(F(antinu_e)-F(antinu_x))。准单角度行为和多角度退相干之间的过渡是突变的函数的ε。对于其他参数的典型选择,当epsilon>0.3时,多角度退相干会被抑制,但如果中微子质量等级正常且混合角较小,则更小的不对称性就足够了。临界中微子数在数学上取决于中微子的光度。在一个现实的超新星场景中,去质子化通量可能足以抑制多角度退相干。
2007-12-28 astro-ph hep-ph
Self-induced decoherence in dense neutrino gases
稠密的中微子气体表现出集体振荡,其中“自我维持的相干性”是一个特征,即,不同能量的中微子以相同的频率振荡。然而,在非各向同性气体中,中微子-中微子相互作用的通量项具有相反的效果,导致中微子在不同方向传播的运动学退相干,这种效果是中微子从超新星核心流出的“多角度行为”的起源。我们把运动方程转换成一种形式,在这种形式中,通量项的作用是明显的。我们详细研究了对称的情况下,平等的中微子和反中微子密度的演变包括集体对转换(“双极振荡”)。这类气体是不稳定的,因为无穷小的各向异性就足以触发向味道均分的逃逸。理想各向同性气体的“自保持相干”让位于“自诱导退相干”。"
2007-01-22 astro-ph hep-ph
Solar Neutrino Limits on Decoherence
太阳中微子流作为质量本征态的非相干混合物到达地球,然后太阳中微子探测构成了对中微子味转换振荡模式的盲探测。因此,也不可能在模型独立的方法中探测任何导致中微子演化过程中退相干增强的新物理,这种效应存在于例如开放量子系统形式主义中。然而,这种机制也可以诱导质量本征态之间的变化,如果中微子子系统和水库之间的能量交换没有明确禁止。本文计算了开放量子系统中质量本征态之间的转换几率,并确定了这类跃迁的极限。我们以教学的方式呈现我们的结果,指出在进行完整计算之前,在没有对太阳内部中微子转换物理学进行任何假设的情况下,分析可以走多远。我们得到作为退相干参数的限制值的$ Γ_3< 6.5\times 10^{-19}$ eV和$Γ_8< 7.1\times 10^{-19}$ eV在3 $σ$。
2019-09-20 hep-ph
Revealing neutrino nature and $CPT$ violation with decoherence effects
研究了三代中微子之间的退相干效应。我们证明了在非对角耗散矩阵的存在下,Dirac和Majorana中微子都可以违反$CPT$对称性,并且振荡公式依赖于混合矩阵的参数化。我们揭示了$CP$违反的过渡保持的味道,为某种形式的分解器。特别是,$CP$违反影响所有的过渡的情况下,马约拉纳中微子,不像狄拉克中微子仍然保持$CP$对称性的过渡味道保存。这一理论结果表明,如果中微子存在退相干效应,则可以确定中微子的性质并测试物理学的基本对称性。下一个长基线实验可以进行这种分析。我们将我们的研究与实验通过使用的特征参数和当前实验的耗散矩阵的元素的约束。
2020-01-29 hep-ph hep-th
Neutrino decoherence in a fermion and scalar background
本文研究了中微子在标量粒子和费米子组成的背景中传播时由于非前向散射引起的退相干效应。利用一个简单的耦合模型$\bar f_Rν_Lϕ$,我们计算了在这种背景下中微子非前向散射过程对中微子自能虚部的贡献,并由此确定了阻尼项。在我们考虑的情况下,初始中微子态被耗尽,但实际上并没有消失(例如,初始中微子跃迁成不同味道的中微子,但没有衰变成$fϕ$对),我们将阻尼项与退相干效应联系起来。为了这个目的,我们给出了一个精确的处方,以确定退相干项,作为在主或Linblad方程的上下文中使用的,在阻尼方面,我们已经从非前向中微子散射过程的中微子自能的虚部的计算得到。结果可以直接在暗物质-中微子相互作用模型的背景下,标量和/或费米子构成的暗物质,也可以用来指导推广到其他模型和/或情况下,在中微子的传播中的退相干效应起源于非前向散射过程可能是重要的。作为一个指南,以估计这种退相干效应,自能和相应的阻尼项的吸收部分的贡献计算明确的背景下,我们考虑的模型,为几个限制情况下的背景粒子的动量分布函数。
2020-01-15 astro-ph.HE hep-ph
Status of atmospheric neutrino(mu)<-->neutrino(tau) oscillations and decoherence after the first K2K spectral data
本文结合KEK-to-Kamioka(K2 K)加速器实验(包括29个单环μ子事件)的最新光谱数据,对超级神冈(SK)实验第一阶段92 kton-年数据样本中大气中微子的nu_mu-->nu_tau味跃迁的状况进行了评述。我们考虑一个理论框架,其中嵌入风味振荡加上假设的退相干效应,标准振荡和纯退相干代表极限情况。发现标准振荡提供了SK+ K2 K数据的最佳描述,并且相关的质量混合参数在1 sigma处确定(并且d.o.f.= 1)公式为:Δ m^2=(2.6 +- 0.4)x10^{-3} eV^2,sin^2(2 θ)=1.00+0.00-0.05。与标准振荡相比,纯退相干的情况是不利的,尽管它还不能被排除。在一般情况下,nu_mu-->nu_tau通道中的附加退相干效应不会改善对SK和K2 K数据的拟合,并且可以对相关的退相干参数设置上限。这些迹象,目前占主导地位的SK,可以加强进一步的K2 K数据,目前的光谱特征得到证实,更高的统计。SK和K2 K数据的统计分析的详细说明也给出了,使用所谓的“拉”的方法来系统的不确定性。
2003-03-07 hep-ph
The effect of non-standard interactions and environmental decoherence at DUNE
本文研究DUNE实验中非标准相互作用与环境退相干对中微子振荡概率的联合影响,并更新了质量层次与CP破坏灵敏度,同时展示了DUNE区分这两种效应的能力。
2025-02-05 hep-ph