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超越半衰期极限:多同位素无中微子双β衰变的稳健算符级解释

高能物理 - 唯象学 2026-07-06 v1

摘要

当前和未来无中微子双β衰变(0νββ0\nu\beta\beta)搜索通常由半衰期极限或投影灵敏度来表征。然而,对于算符级解释,相关问题不仅是极限的强度,而是低能轻子数破坏(LNV)系数在同位素和核矩阵元(NME)方法变化下的稳定性。使用 ν\nuDoBe,我们将半衰期极限或投影灵敏度转化为多种同位素、算符类和NME方法下的低能LNV系数极限。然后我们在同位素和NME方法之间比较这些极限。我们通过非观测情况下系数极限的展宽来量化稳定性,并通过同位素-同位素半衰期比值的展宽来评估单算符后发现基准的稳定性。所考虑的算符示例中,轻 Majorana 交换机制给出了最稳定的解释。所选的六阶算符在合理范围内保持稳健,而短程六阶算符表现出对同位素和NME-方法选择的更强依赖。在同位素-同位素半衰期比值的后发现基准中,相同的层级结构出现:此类测试的可靠性取决于预测的半衰期模式在NME方法之间是否保持稳定。因此,多同位素 0νββ0\nu\beta\beta 程序通过测试算符解释的可稳定性,提供了超越半衰期极限的信息。这种基于展宽的分析提供了一种实用方法,用于识别在可能发现后适合同位素比测试的低能算符场景,以及在连接到超微扰论轻子数破坏的紫外模型之前需要更多关注的场景。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.04932,
  title  = {Beyond Half-Life Limits: Robust Operator-Level Interpretation of Multi-Isotope Neutrinoless Double-Beta Decay},
  author = {K. Ishidoshiro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.04932},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 4 figures and 6 tables