Collective fast neutrino flavor conversions in a 1D box: Initial condition and long-term evolution
我们进行数值模拟的快速集体中微子味转换在一个一维盒子模仿系统的周期性边界条件在一个空间方向和平移对称性在其他两个维度。我们发展的系统在几千的特征时间尺度（相互作用强度的倒数）与不同的初始$\barν_e$，$ν_e$数密度比和不同的初始种子扰动。我们发现，小尺度结构的形成是由于味道波的相互作用。当在整个盒子上平均时，这导致在一定的中微子相空间中几乎味去极化。具体地说，具有初始相等数量的$ν_e$和$\barν_e$的系统可以达到整个中微子电子轻子数（$ν$ ELN）角谱的全味去极化。对于初始$ν_e$和$\barν_e$不相等的系统，味去极化只能在$ν$ ELN谱的一侧达到，这由净中微子$e-x$轻子数守恒决定。当施加不同的扰动种子时，也发现了依赖于初始扰动的数量上的小差异。我们的数值研究在这里提供了新的见解，旨在努力包括在天体物理模拟快速风味转换的影响，同时要求更好的分析理解占快速风味转换的演变。
2021-11-07 astro-ph.HE hep-ph
Collective flavor conversions are interactions of neutrinos with quantized flavor waves
本文发展了中微子与味波量子（flavomon）相互作用的量子理论，证明角交叉引发的受激发射导致快速味转换不稳定性，并提出了无需解析小尺度即可描述其演化的准线性动力学方程。
2025-06-02 astro-ph.CO astro-ph.HE 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
Many-body effects of collective neutrino oscillations
集体中微子振荡是确定中微子味含量的关键，它对核心坍缩超新星或致密双星合并残留物有显著影响。这是一个具有挑战性的多体问题，到目前为止，主要是在平均场近似下研究。我们使用的设置，捕捉相关的物理，并允许大量的中微子的精确解。我们，第一次，发现定量偏离平均场演化由于多体退相干味空间。在自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中也观察到了类似的特征，这为集体味道现象的实验探索提供了可能性。我们的研究结果要求更仔细的检查可能的多体修正集体中微子振荡在天体物理环境。
2022-05-11 astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical Neutrinos and Flavor Evolution With Self Interaction
在核心坍缩的超新星中，由原中子星发射的中微子的集体振荡显著地改变了不同味道之间的能量分配，这对外层重元素的核合成可能是重要的。由于集体振荡的结果非线性地依赖于所选择的原始中子星的初始条件，因此在原始中子星模型空间中对集体振荡的系统研究可能会回答一些关键问题。
2016-09-28 astro-ph.HE hep-ph
Spatiotemporal linear instability analysis of collective neutrino flavor conversion in 4-dimensional spacetime
在核心坍缩超新星（CCSN）形成的高密度中微子环境中，由于中微子的自相互作用，中微子呈现出非线性的复杂振荡行为。这种非线性振荡的发生可以通过线性化的风味本征态周围的小扰动的演化方程进行研究。虽然味本征态不稳定的条件已经在许多研究中进行了研究，但时空中的微扰如何演变还有待阐明。本文利用最近提出的Lefschetz顶针公式，正确地解析地导出了2束中微子模型中四维时空中线性扰动在线性区的渐近行为。结果表明，微扰沿两束中微子束之间的方向增长。我们还简要讨论了中微子味转换对CCSN爆炸机制的可能影响。特别是，这一结果意味着，在震前区的风味不稳定性可能会传播到激波后区，相反，以前的研究集中在一维空间中的群速度。本文还讨论了如何处理更真实的连续谱的情况。
2021-03-26 astro-ph.HE 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
Implications of conservation laws and ergodicity for neutrino flavor instability
本工作基于守恒定律与各态历经假说，证明了谱交叉是集体中微子味不稳定性的必要且充分条件，并探讨了味热化与能量守恒。
2025-09-17 astro-ph.HE hep-ph
Collective three-flavor oscillations of supernova neutrinos
从核心坍缩超新星中发射出的中微子和反中微子相互作用，产生集体的味道转换效应，在中微子层附近很重要。我们开发了一个形式主义来分析这些集体效应在完整的三味框架。它自然地将自旋进动类比推广到三种口味，并且能够分析描述真空/MSW振荡，同步振荡，双极振荡和光谱分裂等现象。使用的形式主义，我们表明，风味转换可以被“分解”成两个风味振荡与层次频率。我们明确展示了如何结合两种风味的解决方案，三味解决方案可以构建。对于一个典型的超新星密度分布，我们确定了一个近似分离的地区，明显不同的风味转换机制的运作，并证明集体和MSW效应之间的相互作用。我们用“e_3 - e_8三角形”图来描述我们的结果，这是一个可以用来可视化三中微子味转换的工具，特别是提供了对集体效应分析的见解。
2010-01-21 astro-ph hep-ph
Effect of Transition Magnetic Moments on Collective Supernova Neutrino Oscillations
研究了Majorana跃迁磁矩对II型超新星爆发核内中微子和反中微子味演化的影响。我们发现非平凡的集体振荡效应与中微子和反中微子的不同口味，即使一个限制的讨论马约拉纳过渡电磁矩的值是不是比那些预期的大得多，从标准模型相互作用和非零中微子马约拉纳质量。据我们所知，这似乎是唯一可能观察到的现象敏感的马约拉纳过渡磁矩值如此之小。我们简要地评论狄拉克跃迁磁矩的影响和我们的结果的后果，为未来的观测不同口味的中微子通量从附近的超新星爆炸。
2012-09-25 astro-ph.HE hep-ph
Collective Neutrino Flavor Instability Requires a Crossing
超新星、中子星和早期宇宙中的中微子，由于中微子-中微子前向散射，可能会集体地、不稳定地改变味道。我们证明了集体不稳定性的发生，两种口味的动量分布的差异必须改变符号，即，存在零交叉。这个必要的标准，它统一了慢和快的不稳定性，是有效的超相对论性标准模型中微子占领矩阵，包括阻尼由于碰撞的弛豫近似的哈密顿风味演变。它提供了一个简单但严格的集体味转换的条件，被认为是重要的恒星动力学，核合成，中微子现象学。
2022-03-08 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Collective neutrino flavor conversion: Recent developments
核心坍缩超新星、中子星合并或早期宇宙中的中微子味道演化由中微子-中微子折射主导，通常会产生“自诱导味道转换”，即，在动量模式之间进行味道的洗牌。这种效应是由耦合的“味振子”的集体逃逸模式驱动的，并且可以自发地打破初始对称性，如轴对称性，均匀性，各向同性，甚至平稳性。此外，不稳定模式的增长率可以是中微子-中微子相互作用能的数量级，而不是小得多的真空振荡频率：自诱导味转换并不总是需要中微子质量。我们用简单的玩具模型来说明这些新发现的现象。在现实的天体物理学背景下会发生什么，目前还有待猜测。
2016-02-08 astro-ph.SR hep-ph
Collective Neutrino Oscillations
本文综述了中微子自耦合条件下中微子味转变的丰富现象。我们的论述集中在三个集体中微子振荡的情况下：一个简单的双极中微子系统，最初由单能电子中微子和反中微子;均匀和各向同性的中微子气体与多个中微子/反中微子物种和连续的能谱;和一个通用的中微子气体在各向异性的环境。我们使用这些方案来说明集体中微子振荡的关键方面。我们讨论了集体中微子味振荡对核心坍缩超新星物理学的影响，以及获得基本中微子性质的前景，例如，中微子质量等级和$θ_{13}$从未来观测到的超新星中微子信号。
2010-01-16 astro-ph.HE hep-ph
Collective flavor conversion in dense neutrino plasmas
Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所（INFN）那不勒斯分部）
本文综述致密瞬变源中中微子等离子体的集体味转换，提出 flavomons 准粒子描述，并联系数值模拟进展，解释味不稳定性机制。
2026-09-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Collisions and collective flavor conversion: Integrating out the fast dynamics
本文提出一种新方法，利用碰撞慢于中微子折射的尺度层级关系，推导出慢动力学方程，简化致密天体环境中集体味转换的描述，并定性理解碰撞或快不稳定性饱和后系统的最终状态。
2024-07-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Evolution and the quasistationary state of collective fast neutrino flavor conversion in three dimensions without axisymmetry
本研究针对三种轴向非对称中微子角分布，探究三维集体快中微子味转换的演化，发现系统演化至无ELN角交叉的准稳态且部分角域近味平衡，还对比了轴对称与非对称分布的模拟结果，提出三种三维解析方案并验证其性能，为多维输运模型开发提供支持。
2024-12-10 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Luminosity and Matter-Induced Modification of Collective Neutrino Flavor Oscillations in Supernovae
我们发现，在O-Ne-Mg核塌缩超新星氢包层底部电子数密度分布的起伏，在中子化爆发低能nu_e的味演化中，引起了中微子-电子和中微子-中微子前向散射效应之间有趣的相互作用。这种碰撞使得相当一部分低能核粒子通过呈现非绝热的味道演化而存活下来。增加中子化爆发的亮度使碰撞影响的nu_e向低能量移动，从而降低了存活概率。类似地，降低光度会使受撞击影响的中微子转移到更高的能量。虽然这些低能量中微子位于可探测性的边缘附近，但受凸点影响的中微子的数量对较高能量中微子信号中的光谱交换形成有直接影响。
2011-09-23 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Elaborating the Ultimate Fate of Fast Collective Neutrino Flavor Oscillations
密集的中微子和反中微子云可以表现出快速的集体味振荡。以前，在物理学。126（2021）061302中，我们提出这种风味振荡导致去极化，即，味道的不可逆混合，其程度取决于不同味道的初始动量分布。在本文中，我们详细阐述和推广了这个建议，并与文献中的相关结果进行了比较。我们提出了一个准确的分析估计较低的静止点的快速风味摆，并强调放松机制，即，横向弛豫、多极级联和味道波的混合，这导致它稳定下来。我们估计去极化的程度，它对动量和净轻子不对称性的依赖，以及它的推广到三种口味。最后，我们规定的退偏分布和通量，可用于超新星/核合成模拟和超新星中微子现象学的近似分析配方。
2022-12-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Self-induced parametric resonance in collective neutrino oscillations
我们确定了一个通用的新形式的集体味振荡在稠密的中微子气体，相当于一个自诱导的参数共振。它发生在一个均匀的和各向同性的系综时，一系列的中微子模式是在一个不同的味道比具有较低和较高的能量的相邻模式准备。中间光谱部分的风味含量相对于其他部分以对应于典型Δ m^2/2 E的频率振动。这种天平动在任意大的中微子密度的极限下持续存在，在那里人们会期望同步的味道振荡。
2008-10-08 hep-ph
Three flavor neutrino conversions in supernovae: Slow $\&$ Fast instabilities
在标准的双味方案中，几乎只研究了恒星核坍缩致密区的自诱导中微子味转换。线性稳定性分析已成功地用于了解这些风味转换。这是对$\textit{three flavor}$快不稳定性的首次线性化研究。“快速”转换是密集中微子系统的迷人特征。在快模式的集体振荡动力学是独立的中微子质量，增长的规模大中微子中微子相互作用强度（$10^5$公里$^{-1}$）的致密的核心。与通常由小得多的真空振荡频率（$10^0$ km $^{-1}$）驱动的“慢”集体模式相比，这是非常快的。三种风味分析显示了慢转化和快转化的独特特征。慢振荡的结果与现有的非线性三味研究定性一致。对于快速模式，当与两种风味的情况相比时，添加第三种风味开辟了影响风味不稳定性的增长速率的可能性。
2020-01-08 astro-ph.HE hep-ph
Collective modes in the color flavor locked phase
研究了QCD色香味锁相集体模的低能有效作用量。这种物质相长期以来被认为是超流体，因为通过选择一个相，它的序参量自发地打破了夸克数$U(1)_B$对称性。我们考虑的模式描述的波动的大小的凝聚，即希格斯模式，并在凝聚相，即Nambu-Goldstone（或安德森-Bogoliubov）模式与$U(1)_B$的破坏。通过采用微观理论的Nambu-Jona Lasinio模型，我们再现已知的结果为拉格朗日的Nambu-Goldstone字段的领先的化学势的顺序，并延长这些结果评估由于间隙参数的修正。此外，我们确定了希格斯粒子和南武-戈德斯通场之间的相互作用项。这一研究为更可靠地研究色味锁定相中具有夸克物质核的旋转致密星中的各种耗散过程铺平了道路。
2011-05-18 astro-ph.HE cond-mat.supr-con hep-ph
Spin Flavor Spectral Splits of Supernova Neutrino Flavor Conversions
采用双味单角近似，数值推导了在非平凡中微子磁矩和强磁场存在下超新星中微子味的演化。研究了集体中微子振荡的新性质，并给出了独特的味谱和自旋-味谱分裂模式。最后讨论了中微子磁矩对超新星中微子能谱的影响。
2021-05-17 astro-ph.HE hep-ph
Where, when and why: occurrence of fast-pairwise collective neutrino oscillation in three-dimensional core-collapse supernova models
快对集体中微子振荡是核心坍缩超新星理论中的一个关键不确定性。尽管对CCSN动力学的潜在重大影响，它通常被忽略在CCSN的数值模型，因为自洽地将这种物理的强大的技术困难。在本文中，我们调查的前景发生快速味转换诊断电子中微子轻子数（ELN）交叉在十几个国家的最先进的三维CCSN模型。ELN交叉是触发风味转换的必要条件。虽然只有零阶和第一个角动量是可从模拟，我们的新方法使我们能够看到中微子在动量空间中的角分布，并提供准确的洞察ELN交叉。我们的分析表明，快速的风味转换一般发生在CCSNe的冲击后区域，爆炸模型提供了更有利的条件比失败的CCSNe风味转换。我们还发现，有共同的和祖细胞依赖的特性。将ELN穿越分为两种类型，通过研究中微子辐射场和物质相互作用，分析了每种情况下ELN穿越的产生机制。我们发现CCSN动力学驱动ELN交叉的关键成分：原中子星（PNS）对流，不对称中微子发射，中微子散射和散射。这项研究表明，我们需要在现实的CCSN模型中适应快速的风味转换。
2021-08-24 astro-ph.HE hep-ph
Flavor instabilities in the neutrino line model
稠密的中微子介质可以通过非线性中微子-中微子折射经历集体味振荡。为了使这个多维味道传输问题更易于处理，所有现有的研究都假设了某些对称性（例如，早期宇宙中的空间均匀性和方向各向同性）来减少问题的维度。在这项工作中，我们表明，如果方向和空间对称性不强制执行的中微子线模型，集体振荡可以发展的物理制度中，保持稳定的振荡模式。我们的研究结果表明，集体中微子振荡在真实的天体物理环境（如核心坍缩超新星和黑洞吸积盘）可以从现有的模型，其中空间和方向的对称性是人为施加的预测有质的不同。
2015-05-28 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Collective Neutrino Flavor Transformation In Supernovae
我们研究了在中微子-中微子前向散射可以产生大规模集体味转换的环境中，相干主动-主动通道中微子味的演化。我们指出一个关键的数量，“总有效能量”，这是保守的几个重要的制度。利用这一概念，我们分析了集体中微子和反中微子味振荡的“同步”模式，我们称之为“双极”模式。因此，我们能够解释为什么大的集体风味混合可以在短时间尺度上发展，即使真空混合角很小，例如，最初纯$ν_e$和$\barν_e$的稠密气体，中微子质量等级颠倒（双极振荡的一个例子）。在自旋旋进类比的背景下，我们发现，同向旋转框架提供了更一般的系统，无论是同步或双极模式可能出现的见解。例如，我们使用同向旋转框架来演示如何在双极模式中在存在大的和占主导地位的物质背景的情况下发生大的风味混合。我们使用的绝热条件，以获得一个简单的标准，用于确定是否同步或双极模式将发生。基于这一准则，我们预测，中微子和反中微子发射的原中子星在核心坍缩超新星事件可以经历同步和双极性的味道转换之前，传统的Mikhyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）的味道演变接管序列。这肯定会影响对未来超新星中微子信号的分析，并可能影响对激波再加热率和核合成的处理，这取决于集体转变发生的深度。
2006-12-13 astro-ph hep-ph
Triggering collective oscillations by three-flavor effects
由中微子-中微子相互作用引起的超新星集体味转变本质上是由大气质量差和小混合角θ_13驱动的双味现象。在双味近似下，初始演化依赖于θ_13，当θ_13 = 0时，系统仍然被困在一个不稳定的不动点。但是，任何破坏精确nu_mu-nu_tau等价的效应都会触发转换。这种三味扰动包括对弱相互作用、nu_mu和nu_tau通量之间的微小差异或非标准相互作用的辐射修正。因此，极小的θ_13值实际上是等价的，系统的命运只取决于中微子光谱和它们的质量排序。
2010-04-15 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Strange mechanics of the neutrino flavor pendulum
我们确定在味转换的天体物理中微子的一类新的现象，其中一个共同的结果是抑制味转换。诉诸双极中微子系统和陀螺摆之间的等效性，我们发现这些现象在机械图像中有相当惊人的解释：在一个例子中，陀螺摆最初在一个方向上进动，然后停下来，开始在相反的方向上进动-一种违反直觉的行为，我们类比为一个玩具的运动称为响尾蛇。我们分析了早期宇宙中的这些行为，其中一个机会连接到无菌中微子暗物质出现，我们简要地建议他们如何可能表现在紧凑的对象环境。
2018-02-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrino flavor instabilities in a time-dependent supernova model
由于中微子之间的中性流弱相互作用，一个致密的中微子介质，如在核心坍缩的超新星内部的中微子介质，可以经历集体的味道转换或振荡。这一现象已在一个受限制的、静止的超新星模型中进行了研究，该模型具有围绕超新星中心的（空间）球对称性和围绕径向的（方向）轴对称性。最近的研究表明，集体中微子振荡可以自发地打破这些空间和方向对称性。本文分析了含时超新星模型中的中微子味不稳定性。我们的研究结果表明，集体中微子振荡开始在大约相同的半径在静止和时间相关的超新星模型，除非存在非常迅速的变化，在当地的物理条件的时间尺度上的几微秒或更短。我们的研究结果还表明，集体中微子振荡可以随时间迅速变化的制度，它们确实发生，需要在时间相关的超新星模型进行研究。
2015-10-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Mu-tau neutrino refraction and collective three-flavor transformations in supernovae
本文研究了超新星核心中微子球上方稠密中微子区的三味集体中微子变换。我们发现，两个味道转换驱动的大气质量差和13混合角捕获的全部效果，如果忽略μ介子和τ中微子折射率之间的二阶差。包括这个“μ-τ物质项”后，在密度约为3 x 10^7 g cm^-3时产生共振，这通常会导致电子中微子和反中微子的总体存活概率发生显著变化。这种效应令人惊讶地对最大23-混合的偏差敏感，对于每个八分圆是不同的。
2008-03-03 astro-ph hep-ph
Neutrino scattering off pair-breaking and collective excitations in superfluid neutron matter and in color-flavor locked quark matter
我们计算了描述超流物质线性响应所需的关联函数，进而计算了中性流中微子在超流中子物质和色味锁夸克物质中散射的微分截面。我们报告的第一个计算散射率，其中包括中微子相互作用与两个破对激发和低的集体激发（戈德斯通模式）。我们的结果适用于以上和以下的临界温度，允许在超新星和中子星的中微子输运的模拟使用。
2004-05-19 astro-ph hep-ph nucl-th
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
Supernova neutrino three-flavor evolution with dominant collective effects
在具有代表性的三味方案中，研究了一颗核塌缩星系超新星的中微子和反中微子通量，该方案具有倒置的质量等级和微小的1-3混合。初始风味演变是由集体自相互作用的影响，这是计算在一个完整的三个家庭的框架沿平均径向轨迹。在考虑的整个时间跨度（t=1-20秒），中微子和反中微子光谱分裂出现在能源领域的最后，可观察到的通量的主导功能。一些次要或不可观察的三族特征（例如，与μ-τ-离子风味部分相关）也进行了讨论。主要结果可用于特定探测器的SN事件率模拟。
2009-04-28 astro-ph hep-ex hep-ph
The collective quantization of three-flavored Skyrmions revisited
本文发展了一种自洽的大$N_c$方法，用于SU（3）味刺猬孤子（如Skyrmion）的集体量子化.这种分析的关键是确定所有与刺猬周围的小波动相关的零模式。这些以常规方式用于构造集体坐标。这种方法不同于以前的工作，因为它不隐含地假设每个静态零模式与动态零模式相关联。在Skyrmion的上下文中，由于Witten-Wess-Zumino项的作用，动态零模比静态零模少。群论方法被用来识别集体旋转孤子的正则量子化所产生的物理状态。集体态属于SU（3）味的表示，标记为$(p,q)$，由$(2J, \frac{Nc}{2} -J)$给出，其中$J={1/2},{3/2},... $是集体态的自旋。奇异态$S > 0$不会在这个过程中作为集体态出现;因此在这种模型中，$θ^{+}$（五夸克态）共振不会作为集体激发出现。
2005-09-28 hep-ph hep-th nucl-th
Effect of collective neutrino flavor oscillations on vp-process nucleosynthesis
vp过程是发生在核坍缩超新星中的一个初级核合成过程。在这个过程中，电子反中微子扮演着重要的角色。它们通过吸收质子产生中子，通过（n，p）反应，中子可以克服具有相当长的β衰变和质子捕获寿命的等待点核。vp过程合成重元素对\bar ν_e的光度和光谱有敏感的依赖性。最近的研究表明，后者受到中微子集体味振荡的影响，在一定分裂能量以上，这种味振荡可以交换\bar ν_e和\bar ν_{μ，τ}谱。假设这样的交换方案，我们研究了集体中微子味振荡对vp过程核合成的影响。我们的结果表明，质量数A=108的轻p核的产生对集体中微子振荡非常敏感。
2011-05-26 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
The ubiquitous flavor pendulum
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所（INFN）那不勒斯分部）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究中心）；Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）
研究揭示了经典自旋系统中普遍存在的风味摆动现象，通过分析集体模式和相空间变化，展示了其在不同系统中的出现机制及扩展意义。
2026-02-02 astro-ph.HE hep-ph
Spurious instabilities in multiangle simulations of collective flavor conversion
来自核塌缩超新星的稠密中微子流可以经历由中微子-中微子折射引起的自诱导味转换。这些非线性效应的数值研究是具有挑战性的，因为代表中微子辐射场的离散能量和角度仓可以很容易地导致非物理的解决方案。特别地，如果角度仓的数量N_a太小，则风味转换开始得太深并且产生完全虚假的结果。同时，N_a=1（单角度近似）可以很好地代表N_a ->无穷大极限。基于线性化的稳定性分析，我们解释了一些令人困惑的离散角分布的影响。
2012-12-13 astro-ph.SR hep-ph
Stability analysis of collective neutrino oscillations in the supernova accretion phase with realistic energy and angle distributions
我们回顾了我们以前的结果在超新星（SN）吸积阶段的自诱导中微子味转换的物质抑制，中微子运动方程进行线性化的稳定性分析，在现实的SN密度分布的存在下。在我们以前的数值研究中，我们使用了一个简化的模型的基础上各向同性中微子发射与一个单一的典型能量。在这里，我们考虑到现实的中微子能量和角度分布。我们发现多能效应对SN中微子通量的味稳定性的影响比我们以前的单能结果要小。相反，现实的前峰中微子角分布将增强物质抑制的自诱导振荡相对于各向同性中微子发射。其结果是，在我们的模型铁芯SNe，集体味转换有一个可忽略不计的影响，在吸积阶段的可观察到的中微子信号的表征。相反，对于低质量的O-Ne-Mg核SN模型，具有较低的物质密度分布和较少的前向峰角分布，集体转换也可能在早期。
2012-06-06 astro-ph.HE hep-ph
Hyperons as collective excitations of chiral solitons
根据QCD的大$N_C$极限，重子在有效介子理论中被认为是孤子解。经典孤子位于味SU（3）超子态的同位旋子群中，而经典孤子则由描述味孤子取向的集体坐标正则量子化产生。由此产生的哈密顿量对角化，使人们能够讨论各种重子性质的依赖味对称性破缺。特别是轴向电荷，重子磁矩和辐射衰变宽度被认为是。
1998-07-20 hep-ph
Energy-dependent slow collective flavor conversion of supernova neutrinos
Institute of Physics, Academia Sinica（中央研究院物理研究所）；Institut für Astroteilchenphysik, Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院天体粒子物理研究所）；Department of Physics, University of California Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）；Department of Physics, University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校物理系）；Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica（中央研究院天文及物理学研究所）；Physics Division, National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心物理组）；Max-Planck-Institut für Physik (Werner-Heisenberg-Institut)（马克斯·普朗克物理研究所（维尔纳·海森堡研究所））；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（GSI亥姆霍兹重离子研究中心）
本研究通过多能谱、多角度模拟，揭示超新星中微子的能量依赖型慢集体味转换会提升中微子加热率与电子丰度，凸显能量依赖处理的重要性。
2026-08-28 astro-ph.HE hep-ph
Simulations of Fast Neutrino Flavor Conversions with Interactions in Inhomogeneous Media
我们调查玩具模型的空间和时间的不稳定性集体中微子振荡诱导中微子自相互作用，特别强调非均匀系统的密度以下的配置文件。模拟的基础上，解决了刘维方程有或没有真空条款，折射条款从背景介质，和中微子中微子前向散射，在一个空间维度和时间的一个approximatica程序。一个离散的动量模式的特点是中微子速度在空间方向上的投影。我们还考虑了带电电流相互作用源项和中性电流散射贡献的影响。我们发现，从介质的折射效应，特别是密度分布与配置文件，和中性电流非前向散射的背景介质可以强烈影响快速集体味转换。具体来说，我们发现，如果两者都存在，快速风味转换可以强烈抑制或至少延迟。
2021-10-05 astro-ph.HE hep-ph
Analysis of Collective Neutrino Flavor Transformation in Supernovae
我们研究了最初由纯单能$ν_e$和$\barν_e$组成的稠密气体的味演化。利用绝热不变量和这种系统的特殊对称性，我们可以计算中微子数密度缓慢减小的情况下中微子气体的味演化。这些计算结果提供了新的见解，最近的大规模数值模拟的结果在超新星的中微子味转换。例如，我们的计算揭示了我们称之为“集体进动模式”的存在。我们的分析表明，中微子的相交轨迹受到破坏性的量子干涉，但可以在这种模式。这种模式可以导致所有轨道上最终能量依赖的中微子生存概率的急剧转变，这是数值模拟中看到的一个特征。此外，这种转变是定性不同的正常和倒置的中微子质量等级。利用这种差异，未来银河系超新星的中微子信号可能被用来确定实际的中微子质量等级。
2007-03-29 astro-ph hep-ph
The Role of Collective Neutrino Flavor Oscillations in Core-Collapse Supernova Shock Revival
我们探讨了由于中微子-中微子相互作用引起的集体中微子味振荡对停滞核塌缩超新星激波后中微子加热的影响。我们进行轴对称（2D）辐射流体动力学核心坍缩超新星模拟，跟踪的第一个400毫秒后核心反弹的演变在11.2太阳质量和15太阳质量的祖星。使用这些二维模拟的输入，我们进行中微子味振荡计算在多能量单角度和多角度单能量近似。我们的研究结果表明，风味转换不会设置，直到接近或以外的失速冲击，提高加热不超过百分之几，在最乐观的情况下。因此，我们得出结论，标准的核心坍缩超新星的反弹前爆炸动力学仍然不受中微子振荡。在高电子密度区域的多角度效应可以进一步抑制集体振荡，加强我们的结论。
2012-02-01 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Exact solution of multi-angle quantum many-body collective neutrino flavor oscillations
我研究了稠密中微子气体的味道演变，考虑真空的贡献，物质效应和中微子自相互作用。假设在均匀物质背景下的两个味体系统，计算了离散动量空间中多体系统的时间演化。多角度中微子-中微子相互作用的精确处理和比较的单角度近似和平均场计算。%选择的时间单位为$μ_0^{-1}=(\frac{G_F}{2\sqrt{2}V})^{-1}$。单能双中微子束方案解析求解。我着手解决味振荡的单能立方晶格和二次晶格的两个能级。此外，我还研究了12个、16个和20个中微子的各种构型。我发现，当所有的中微子最初都是相同的味道时，所有的方法都同意。当这两种味道都存在，我发现集体振荡和味道平衡发展的多体处理，但不是在平均场方法。这种差异在具有微小混合角的致密物质中持续存在，并且可以归因于存在不可忽略的风味偏振相关性。纠缠熵在所有这些情况下都是重要的。超新星或中子星合并的相关性取决于归一化体积$V$的值和与振荡相关的时间尺度的大$N$依赖性。在未来的工作中，我打算使用更大的晶格来研究这种依赖性，并且还包括反中微子。
2020-06-25 hep-ph nucl-th
Interplay between collective effects and non-standard interactions of supernova neutrinos
在三中微子框架下，考虑中微子背景的存在，研究了非标准中微子相互作用（NSI）对中微子通过超新星包层传播的影响.我们发现，对于给定的NSI参数，与强度一般表示为$\varepsilon_{ij}$，中微子演化表现出显着的时间依赖性。对于$|\varepsilon_{ττ}|\gtrsim$ $10^{-3}$，中微子的存活概率可能对$θ_{23}$八分体和$\varepsilon_{ττ}$的符号变得敏感。特别地，如果是$\varepsilon_{ττ}\gtrsim 10^{-2}$，则内部$I$共振可能独立于物质密度而出现。对于在SN模拟中发现的典型值，这发生在中微子层上方的同一密集中微子区域，在那里发生集体效应，特别是在同步制度期间。这种共振可能导致进入双极区的中微子通量交换。主要结果是：（i）正常中微子质量等级发生双极转换;（ii）低能$ν_e$的通量发生转换，而不是通常的光谱交换。
2010-02-17 astro-ph.SR hep-ph
Qutrit and Qubit Circuits for Three-Flavor Collective Neutrino Oscillations
针对稠密中微子系统多体模拟经典算力不足的问题，提出基于qutrit和qubit的三味中微子系统模拟量子电路，并在IBM、Quantinuum平台上通过2、4、8个中微子系统验证可行性。
2025-03-20 hep-ph nucl-th quant-ph
Multi-angle effects in collective supernova neutrino oscillations
本文研究了超新星中微子球上方密中微子区的双味集体中微子振荡。中微子-中微子相互作用势的角度依赖性会导致“多角度”效应，这可能导致在味空间中完全的运动学退相干，也可能导致不同轨迹之间的微小差异。这个非线性系统的角模之间的“自我保持的相干性”和“自我诱导的退相干”突然切换，取决于强度的去质子化通量。对于一个现实的SN准单角行为可能是典型的，简化了数值处理，并可能允许生存的观测功能的味道振荡。
2007-12-13 hep-ph
Effect of Collective Flavor Oscillations on the Diffuse Supernova Neutrino Background
核心坍缩超新星内部由中微子-中微子自相互作用驱动的集体味振荡现在已经被证明会带来中微子通量的剧烈变化。这将反过来显著影响扩散超新星中微子背景（DSNB），由过去爆炸的所有核心坍缩超新星产生。鉴于这些集体效应，我们重新分析了在目前运行和计划的大型探测器中探测DSNB的潜力，这些探测器用于探测电子中微子和反中微子。下一代探测器应该能够观测DSNB通量。在某些有利的条件下，人们可以了解中微子参数。例如，即使theta_{13}几乎为零，也有可能确定中微子的质量等级。
2009-05-29 astro-ph hep-ex hep-ph
Spectral swaps in a two-dimensional neutrino ring model
在超新星爆炸的深处释放出的中微子会经历一个自诱导折射率。在静止的一维超新星“灯泡模型”中，这种自诱导折射可以导致不同中微子动量模式之间的集体味变换。当中微子从原中子星流走时，这种集体振荡可以产生不同中微子种类的能量谱的部分交换。然而，已经证明，空间对称性（如球泡模型中的球对称性）可以被多维模型中的集体中微子振荡自发破缺。使用一个固定的，2D中微子环模型，我们证明了存在两个限制的情况下，集体振荡可能发生。在一个极限中，集体味道转变开始于具有相对高中微子密度的半径，并发展出小尺度的味道结构。中微子味场中空间相关性的丧失导致几乎所有能量的反中微子和相对高能量的中微子具有相似的（平均）能谱。在另一个极限中，味转换开始于中微子密度较小的半径（例如，由于原中子星附近高物质密度的抑制）。虽然空间对称性最初被破坏，但随着中微子密度的降低，它会恢复，并且不同口味的中微子部分交换它们的能谱，就像在一维灯泡模型中一样。这一发现可能会在超新星物理学的其他方面产生有趣的影响。
2020-01-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Exploring entanglement and spectral split correlations in three-flavor collective neutrino oscillations
本文首次研究三味多体集体中微子振荡中的谱分裂，发现其数量和位置接近平均场结果，但宽度不同，且额外自由度削弱了分裂位置与量子纠缠之间的关联。
2024-11-07 hep-ph hep-th nucl-th
Theory of neutrino fast flavor evolution. Part I. Linear response theory and stability conditions
本文利用线性响应理论建立中微子快速味转换的线性理论框架，引入味极化率导出新的色散关系，预言亚光速集体模式的朗道阻尼，并证明角交叉形成即产生弱增长模式。
2024-09-30 astro-ph.HE hep-ph
Normal-mode Analysis for Collective Neutrino Oscillations
在相互作用的中微子气体中，味道相干的集体模式出现，可以是传播的，也可以是不稳定的。我们推导出一般色散关系的线性制度，取决于中微子的能量和角度分布。基本尺度是真空振荡频率$ω=Δm^2/(2E)$、中微子-中微子相互作用能$μ=\sqrt{2}G_{\rm F} n_ν$和物质势$λ=\sqrt{2}G_{\rm F} n_e$。集体模式需要非零的$μ$，并且甚至对于$ω=0$（“快模式”）也可以是动态的，或者它们可能需要$ω\not=0$（“慢模式”）。不稳定快模的增长速率本身可以是快的（与$ω$无关），也可以是慢的（被$\sqrt{|ω/μ|}$抑制）。我们澄清的味道混合，这是忽略集体模式的识别，但必须触发集体味运动的作用。需要大的物质效应来提供味道演化的近似固定点，而需要物质和/或中微子的空间或时间变化作为触发，即，以将质量项提供的扰动转化为种子稳定或不稳定的风味波。我们给出了明确的例子来说明这些观点。
2018-12-18 astro-ph.SR hep-ph
No collective neutrino flavor conversions during the supernova accretion phase
在反弹后的吸积阶段，从核心坍缩超新星（SNe）发出的大中微子通量具有不同的味道层次，提供了最好的机会来检测中微子味道振荡的影响。我们执行一个专门的研究SN中微子的味道在吸积阶段的演变，使用最近的中微子辐射流体动力学模拟的结果。与仅存在中微子-中微子相互作用时的预期相反，我们发现与致密普通物质相关的多角度效应抑制了集体振荡。这与大质量铁核祖先的核塌缩SNe的吸积阶段的高物质密度有关。物质抑制意味着中微子振荡将在中微子输运区之外开始，因此对中微子加热和爆炸动力学的影响可以忽略不计。此外，在混合角$θ_{13}$不是很小的情况下，基于通常的SN地幔中的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein效应和地球物质效应，可能探测到来自吸积阶段的下一个银河SN中微子信号，可以揭示中微子质量等级。
2011-10-03 astro-ph.SR hep-ph
Collective neutrino oscillations and detectabilities in failed supernovae
在三味多角度近似下，研究了一个球对称的超新星爆炸模拟中的集体中微子振荡。一颗失败的超新星在短时间内释放出高中微子通量，而强烈的吸积过程伴随着高电子密度，足以经历重新坍缩成黑洞。我们的结果表明，物质诱导效应完全占主导地位的中微子自相互作用效应和多角度的物质抑制发生在我们研究的所有时间快照。这些事实表明，只有MSW共振影响失败的超新星的中微子味转换和简单的光谱将在中微子探测器上观察到。我们还估计了当前和未来的中微子探测器从一个源在10千秒差距的银河系事件的中微子事件率。中微子探测的时间演化可以提供有关致密和热物质的信息，并约束中微子质量排序问题。
2018-11-08 astro-ph.HE hep-ph
Quark-hadron phase transition in a three flavor PNJL model
本文用三味Nambu-Jona-Lasinio模型研究了夸克-强子的相变，其中Polyakov圈为零化学势，推广了我们以前的双味模型的工作.我们发现，在低温状态方程是占主导地位的π介子和K介子的夸克和反夸克的集体模式。随着温度的升高，介子集体模融化到夸克和反夸克的连续介质中，使得强子相位连续地变化到夸克相位，其中夸克激发主导压力。
2013-09-30 hep-ph
