Verification of CPT-invariance of QED bound states for the production of muonium or antimuonium in scattering of electrons or positrons by nuclei
本文以电子或正电子与原子核的散射反应中产生的μ素或反μ素为例，讨论了对束缚态的QED CPT不变性的一种可能性。对当代加速器产生μ素的事件数进行了估计。本文提出了一种通过测量μ素基态和激发态之间的干涉引起的衰变曲线振荡来探测μ素的方法。计算了激发态μ介子与末态的混合物。
2002-05-27 hep-ph
Muonium-Antimuonium Conversion in Models with Dilepton Gauge Bosons
本文研究了在含有双轻子规范玻色子的模型中，μ偶素（$μ^+ e^-$）-反μ偶素（$μ^- e^+$）转换的磁场依赖性。由于双轻子引起的转换的有效哈密顿量是$(V-A)\times(V+A)$形式，因此，转换几率对磁场的强度相当不敏感。对于高达$B \approx 300$ G和$33\%$，即使在大的$B$限值中，减少也小于$20\%$。
1995-04-04 hep-ph
Magnetic Field Dependence of Muonium-antimuonium Conversion
研究了中性（赝）标量玻色子诱导的μ ~反μ ~素转换的磁场依赖性。只有$SS$算符对极化μ子的转换有贡献，但它会被强度为0.1高斯或更强的磁场淬灭。非极化μ素的$SS$耦合诱导的转换与磁场无关。0.1特斯拉或更强的磁场开始抑制由最低Breit-Rabi能级中的$PP$相互作用引起的转换，但通过另一个非极化能级中转换概率的上升得到部分补偿。$(S\mp P)(S\mp P)$和$(S\mp P)(S\pm P)$运算符的作用方式分别与$(V\mp A)(V\mp A)$和$(V\mp A)(V\pm A)$运算符的作用方式相同。
1995-05-13 hep-ph
Gauge Invariance of the Muonium-Antimuonium Oscillation Time Scale and Limits on Right-Handed Neutrino Masses
在标准模型中，只考虑了单重态右手中微子和一般的可重整化相互作用，从而明确地证明了μ介子-反μ介子（$M\bar{M}$）振荡时标的规范不变性。利用跷跷板机制产生了三个轻的Majorana中微子和三个重的Majorana中微子，质量标度为$M_R\gg M_W$。在$R_ξ$规范中计算了主阶矩阵元对$M\bar{M}$振荡过程的贡献，并证明了主阶矩阵元与$ξ$无关，从而建立了该阶规范不变性。由于没有观测到振荡过程，目前的实验极限为$M_R$设定了大约600 GeV量级的下限。
2008-12-10 hep-ph
Muonium-Antimuonium Oscillations in an extended Minimal Supersymmetric Standard Model with right-handed neutrinos
研究了推广的最小超对称标准模型中电子和μ子数的破坏μ ~-反μ ~-振荡过程。最小超对称标准模型被修正为包含三个右手中微子超场。虽然该模型允许中微子质量项在不同代之间混合，但sneutrino和slepton质量项只有代内轻子数破坏，而没有代间轻子数混合。这样做，然后可以使用μ-反μ转换来约束那些避免来自$μ\to eγ$衰变边界的进一步约束的模型参数。对于一个广泛的参数值，贡献的μ-antimuonium振荡时间尺度是至少两个数量级以下的灵敏度目前的实验。然而，如果两个希格斯场的VEV之比$\tanβ$非常小，则存在一种有限的可能性，即该贡献大到足以满足目前的实验极限，从而提供一个将$\tanβ$与由跷跷板机制产生的轻中微子质量标度$m_ν$联系起来的不等式。由此产生的下限$\tanβ$作为$m_ν$的函数是更严格的比类似的边界所产生的μ子和电子的异常磁矩使用该模型计算。
2008-12-10 hep-ph
Muonium-Antimuonium oscillations and massive Majorana neutrinos
只要中微子具有非零质量并在各代中微子之间混合，电子和μ介子数的破坏μ介子-反μ介子振荡过程就可以进行。通过只考虑单重态右手中微子场并考虑一般中微子质量和混合，对标准模型进行修改，计算了导致这一过程的主阶矩阵元。对于特别有趣的情况下，中微子的质量是由一个非常大的马约拉纳质量$M_R>>M_W$的跷跷板机制产生的，它被发现，非常轻和非常重的马约拉纳中微子都给振荡时间尺度的贡献成正比于$M_R^2$。由于没有观测到振荡过程，目前的实验极限对$M_R$设定了一个大约为$10^4$ GeV量级的下限。
2003-07-21 hep-ph
Conceptual Design of the Muonium-to-Antimuonium Conversion Experiment (MACE)
Sun Yat-sen University（中山大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Hunan University（湖南大学）；Liaoning University（辽宁大学）；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；Southern Center for Nuclear Science Theory (SCNT), Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所南方核科学理论中心）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）
MACE实验旨在通过高能muon束流等设备，研究muonium到antimueon的稀有转换过程，以探测可能的新物理现象。
2025-11-21 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Muonium-antimuonium conversion in models with heavy neutrinos
我们研究了重中微子在两种不同的轻子味违反模型中的介子-反介子转换和μ + e-到μ- e+的散射：模型I是一个典型的违反轻子数和味的跷跷板;模型II具有轻子数守恒的中微子质量纹理。我们寻找这些过程的最大可能的振幅与当前的界限是一致的。我们发现，模型I提供可观察信号的机会非常有限，除非在参数空间中发生微调条件。另一方面，模式二不需要微调，可能会造成更大的影响。然而，由这个模型提供的最大振幅仍然比目前实验的灵敏度低两个数量级：人们预测，对于质量接近10 TeV的重中微子，有效耦合G_MM可达10^{-4}G_F。我们还澄清了以前关于这个问题的文献中的一些分歧。
2005-04-19 hep-ph
New U(3) Family Gauge Symmetry and Muonium into Antimuonium Conversion
根据Sumino的思想，我们假定了U（3）族规范对称性. SU（2）$_L$双峰域$q_L$和$\ell_L$被分配给U（3）的{ \bf 3}，而单峰$u_R$、$d_R$、$e_R$和$ν_R$被分配给U（3）的{ \bf 3 $^*$ }。然后，通过族规范玻色子交换，出现了具有$|ΔN_{f}|=2$（$N_{f}$是单个族数）味数违反的电流-电流相互作用。由于Sumino提出规范对称性模型是有目的的，规范耦合常数g_f和规范玻色子质量谱m_{fij} \equiv m（A_i^j）都不是自由参数。我们估计m_{f11} \sim为10^{0-1} TeV，m_{f12} \sim为10^{1-2} TeV。作为这种味数破坏相互作用的一个可能的特征，我们讨论了μ ~* 到反μ ~* 的转换以及一个罕见的K ~* 衰变K^+ \rightarrow π^+ + μ^- +e^+。
2010-09-22 hep-ph
Neutrinoless double beta decay and the muonium-to-antimuonium transition in models with a doubly charged scalar
本文在含双电荷标量的模型中研究无中微子双β衰变与μ子素-反μ子素转变，利用味破坏衰变约束参数，指出更新的转变率限制可区分相关模型，并探讨左右模型扩展。
2023-04-23 hep-ph
Neutrino properties from muonium-antimuonium mixing
本文通过计算μ子素-反μ子素混合振幅，在最小扩展标准模型中研究狄拉克与马约拉纳中微子的可区分性，发现放宽PMNS幺正性无法增强混合，而赝狄拉克情形在正质量排序下可显著增强混合，为MACE实验提供理论依据。
2025-09-19 hep-ph
Insights from the magnetic field dependence of the muonium-to-antimuonium transition
本文研究μ子素到反μ子素跃迁实验在不同磁场下的概率，旨在确定模型无关参数及相对相位，并揭示其与电子电偶极矩和电子g-2新物理贡献的联系。
2023-09-05 hep-ph
Transverse positron polarization in the polarized $μ^+$ decay related with the muonium-to-antimuonium transition
新的高强度μ子光束线的建设正在世界各地的设施中取得进展，预计与μ子相关的新物理研究。该装置可以观测极化$μ^+$衰变的横正电子极化，以检验标准模型。此外，还可以测试μ 鎓到反μ 鎓的跃迁（μ-到- $\bar{\text{Mu}}$跃迁），这是标准模型之外的模型中有趣的可能性之一。近期对这种跃迁的观测给我们带来了很大的影响，因为它表明轻子扇区中存在近似的离散对称性。如果产生μ-到$\bar{\text{Mu}}$跃迁算符，则可能存在一个新的μ子衰变算符，它可能干扰标准模型μ子衰变算符，引起对$μ^+$衰变中横正电子极化的修正.在本文中，我们研究的可能性，μ-到- $\bar{\text{Mu}}$过渡和横向正电子极化的修正是相关的，我们表明，这两者是相关的中性味规范玻色子模型。我们还研究了产生Mu到$\bar{\text{Mu}}$跃迁的模型，如惰性$SU(2)_L$双峰，II型跷跷板模型的$SU(2)_L$三重态，双轻子规范玻色子和左右模型。两个方向之一的横向极化$P_{\rm T_2}$的非零值违反了时间反演不变性，并且电子电偶极矩的实验约束可以根据模型对$P_{\rm T_2}$提供严格的约束。
2022-04-24 hep-ph
Muonium Hyperfine Structure and the Decay $ μ^+\to e^+ +\overline ν_e +ν_μ$ in Models with Dilepton Gauge Bosons
在容纳双轻子规范玻色子的模型中考察了μ素（$μ^+e^-$）-反μ素（$μ^-e^+$）系统，研究了它们对μ素基态超精细分裂的贡献.我们还考虑了双轻子规范玻色子介导的奇异μ介子衰变$μ^+\to e^+ +\overline ν_e +ν_μ$，利用Kobayashi-Maskawa矩阵的么正关系，在90%置信水平下得到了3族情形下单荷双轻子质量的$(M_{X^{\pm }}/g_{3l})>550 \rm GeV$下界$(M_{X^{\pm }}/g_{3l})>550 \rm GeV$.
1993-10-09 hep-ph
Possible Resonances in $μ^+e^- \to μ^- e^+$ Collisions
我们研究了在$μ^+e^- \to μ^- e^+$和$e^-e^- \to μ^- μ^-$碰撞中发现共振的可能性。我们从与之密切相关的μ-反μ跃迁问题开始，实验极限刚刚提高了一个数量级。我们表明，新的限制进入一个相当有趣的质量和汤川耦合域的中性标量玻色子。严格的$μ\to eγ$衰变是通过调用一些乘法轻子数来避免的。中性和双电荷标量玻色子在μ介子跃迁中产生可区分的效应。或者，它们可以分别在高能$μ^+e^- \to μ^- e^+$和$e^-e^- \to μ^- μ^-$碰撞中表现为壮观的共振峰。这可能会发生独立的，但特别是当，介子-antimuonium转换实验观察。
1996-05-02 hep-ph
$μ^+e^- <---> μ^- e^+$ Transitions via Neutral Scalar Bosons
在倍增轻子数守恒禁止的$μ\to eγ$衰变下，我们研究了中性标量玻色子诱导的μ介子-反μ介子跃迁。赝标量不诱导转换为三重态μ介子，而对于单重态μ介子，赝标量和标量的贡献建设性地增加。这与双电荷标量交换的通常情况相反，在双电荷标量交换中，单重态和三重态μ 鎓的转化率是相同的。作为对μ素转换研究的补充，高能$μ^+e^- \to μ^- e^+$和$e^-e^- \to μ^- μ^-$碰撞可以分别揭示中性和双电荷标量的壮观共振峰。
1995-04-17 hep-ph
On Quasipositronia
准正电子是具有简单的类氢结构的原子。它们不包括在元素周期表中。这样的原子的实例是正电子鎓、μ 鎓、反μ 鎓、μ-和π-中原子、双μ 鎓和τ 鎓。从研究物质基本性质的观点来看，诸如正电子偶素、二μ偶素、τ偶素、μ偶素和反μ偶素等原子特别有趣。它们的描述相当简单，在许多方面彼此相似。本文给出了二μ和τ μ的不同衰变道的能级和衰变宽度。计算了这些原子系统在电子正电子湮没中的产生截面。为了寻找这些原子，所需的初始光束和探测器的实验条件已经找到。
2006-11-14 hep-ph
Probing $eμ$ flavor-violating ALP at Belle II
最近，有人指出，电子和μ介子g-2的差异可以同时解释的味道违反类轴子粒子（ALP）。我们表明，μ介子g-2所青睐的参数区域已经排除了μ介子-反μ介子振荡的约束。与此相反，当ALP重于1.5 GeV时，电子g-2的那些可以与该束缚一致。我们建议寻找一个签名的相同的符号和相同的味道轻子对和向前向后的μ子不对称性，以测试模型在Belle II实验。
2020-06-04 hep-ex hep-ph
Revisiting for maximal flavor violating $Z^{'}_{eμ}$ and its phenomenology constraints
本文构建带 $Z_2$ 对称性的 UV 模型研究 $Z'$ 介导的电子–μ子最大味破坏，并综合现有与未来实验约束，指出 MACE 可将灵敏度提升约一个数量级。
2024-10-18 hep-ph
Charged lepton flavor violation in light of the muon magnetic moment anomaly and colliders
荷轻子味破坏（CLFV）的任何观测都意味着荷轻子扇区中SM之外新物理的存在。CLFV相互作用也可能对μ子磁矩有贡献，并解释了SM预测与费米实验室最近的μ子$g-2$精确测量之间的差异。我们考虑了具有CLFV耦合的$ΔL=0$双轻子的最一般的SM规范不变拉格朗日量，并根据μ子磁矩异常研究了低能精密实验和对撞机的相互作用。我们超越了以前的工作，证明了LHC的灵敏度，MACE实验，一个建议的μ子-antimuonium转换实验，和μ子对撞机。目前可用的LHC数据已经能够通过CLFV过程$pp\toγ^*/Z^*\to \ell_1^\pm \ell_1^\pm \ell_2^\mp \ell_2^\mp$探测未探索的参数空间。
2021-08-24 hep-ph
Sensitivity of future lepton colliders and low-energy experiments to charged lepton flavor violation from bileptons
带电轻子味破坏的观测是物理学超越标准模型（SM）的一个明显标志。在这项工作中，我们调查了未来的轻子对撞机的灵敏度带电轻子味破坏通过在壳层产生的双轻子，并比较其灵敏度与当前的限制和未来的灵敏度的低能实验。双轻子耦合到两个可能具有不同味道的带电轻子，并通过展开一般SM规范不变的拉格朗日方程得到，无论轻子数守恒与否。我们发现，未来的轻子对撞机将提供互补的灵敏度的带电轻子味违反耦合的双轻子相比，低能量的实验。未来的μ ~反μ转换、轻子τ衰变中轻子味的非普适性、电弱精密观测量以及带电轻子的反常磁矩等方面的改进也将能够探索类似的参数空间。
2020-03-03 hep-ph
Axion-like Particles and Lepton Flavor Violation in Muonic Atoms
Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina（南卡罗来纳大学物理与天文系）
本文研究了Mu2e实验通过μ子原子探测μ^-e^-→e^-e^-轻子味 violation过程的潜力，在简化轴子类粒子框架中考虑味违反的e-μ耦合和味对角伪标量耦合。
2026-04-08 hep-ex hep-ph
Low- and high-energy phenomenology of a doubly charged scalar
我们探讨了$SU(2)$单重态双电荷标量在高、低能前沿的现象。这种粒子在不同的新物理模型中被预测，如左右对称模型或Zee-Babu模型。尽管如此，由于它与标准模型（SM）轻子的相互作用是规范不变的，它可以作为UV完全SM扩展来研究。它的特征从同号双轻子对到带电轻子的变味衰变，再到介子-反介子振荡。在这篇文章中，我们使用系统的有效场论方法来研究低能观测值，并将它们与对撞机边界进行比较。为此目的，实验搜索在大型强子对撞机的双电荷标量重新解释，包括大宽度的影响，并预测排除和发现达到高光度阶段。介绍了未来国际直线对撞机和紧凑型直线对撞机对双电荷标量的灵敏度，重点讨论了双轻子末态和共振产生。理论上和现象学上的基准场景被认为显示了低能和高能可观测量的不同影响。我们发现，未来的低，高能量的实验在研究模型的参数空间显示出很强的互补性。
2019-03-06 hep-ph
Probing flavor-diagonal couplings of doubly-charged scalar at low and high energies
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Metrology and Sensing, Sun Yat-Sen University（中山大学广东省量子计量与传感重点实验室）；Particle Theory and Cosmology Group, Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院宇宙理论物理中心粒子理论与宇宙学组）
研究左右对称模型中TeV级双电荷标量的味对角耦合，通过高能对撞机和低能精密实验约束其与电子和μ子的汤川耦合强度。
2026-06-25 hep-ph
Displaced vertex signatures of doubly charged scalars in the type-II seesaw and its left-right extensions
具有同位旋三重态标量$Δ_L$的II型跷跷板机制为观测到的中微子质量之小提供了最令人信服的解释之一。三重态包含一个带双电荷的组分$H_L^{\pm\pm}$，它主要衰变为同号的双轻子或一对$W$玻色子，这取决于三重态真空期望值的大小。然而，存在着一系列的汤川耦合$f_L$的三重态的带电轻子，其中一个相对轻的$H_L^{\pm\pm}$往往是长期的，从而引起不同的位移顶点签名在高能对撞机。我们发现，在高亮度LHC上，用$10^{-10} \lesssim |f_L| \lesssim 10^{-6}$和45.6 GeV $< M_{H_L^{\pm\pm}} \lesssim 200$探测到的轻子衰变$H_L^{\pm\pm} \to \ell_α^\pm \ell_β^\pm$的位移顶点信号可以探测到一个很宽的参数空间.类似的灵敏度也可以在未来的1 TeV $e^+e^-$对撞机上实现。在未来的100 TeV质子-质子对撞机上，质量范围可以扩展到大约500 GeV。类似的结论适用于TeV尺度左右对称模型中的右手三重态$H_R^{\pm\pm}$，这提供了II型跷跷板的自然嵌入。我们发现位移的顶点信号在很大程度上与LHC的同号双轻子对搜索和低能、高强度/高精度的测量（如无中微子双β衰变、带电轻子味破坏、电子和μ子反常磁矩、μ子振荡和Møller散射）是互补的。
2018-10-29 hep-ex hep-ph
