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超越夸克质量:在完整UV seesaw模型中可观测的n-$\overline{n}$振荡

高能物理 - 唯象学 2025-10-01 v2

摘要

下一代实验,如深地下中子子实验(Deep Underground Neutrino Experiment)和欧洲散热源(European Spallation Source),将显著提升对中子-反中子振荡的灵敏度,这是一种直接探测ΔB=2\Delta B = 2夸克数失效的手段。若发现这种稀有的ΔB=2\Delta B = 2过程,将表明标准模型之外的物理,并可能指向允许可观测n-n\overline{n}转换的特定统一理论。因此,我们在一个统一框架内考察n-n\overline{n}振荡,该框架既能解释带电夸克质量,又能通过seesaw机制生成可行的中微子质量。更具体地说,我们展示了n-n\overline{n}振荡可从两种特定拓扑中产生,这两种拓扑分别位于两个不同的SU(5)SU(5)情景中。前一种拓扑需要在Type II seesaw框架中存在两个颜色六分体标量,而后一种拓扑涉及一种标量六分体和一种颜色八分体费子子。在前者可在SO(10)SO(10)/Pati-Salam框架中实现的同时,后者在SU(5)SU(5)中自然嵌入,这构成了我们工作的一个关键新颖之处。惊人的是,负责产生夸克质量的同一动力学也会引起夸克数失效,从而将n-n\overline{n}振荡与理论的味型结构相联系。我们表明,若一种彩色状态的质量位于TeV尺度,未来的针对此类ΔB=2\Delta B = 2过程的搜索即可探测另一种彩色状态的质量,可达1011GeV10^{11}\,\mathrm{GeV},远超对撞机的探测范围。这将使n-n\overline{n}振荡成为通往统一理论和超重新物理的一种稀有的低能门户。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.00145,
  title  = {Beyond Neutrino Mass: Observable $n$-$\overline{n}$ Oscillations in UV Complete Seesaw Models},
  author = {Ilja Dorsner and Svjetlana Fajfer and Shaikh Saad},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.00145},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages+references, 9 figures. Minor changes. This version has been accepted for publication in JHEP (to appear soon)