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通过DUNE和T2HK的互补性诊断未建模的中子物理

高能物理 - 唯象学 2026-03-17 v1 高能物理 - 理论

摘要

中子传播中的未建模的超标准模型(BSM)物理可能掩盖为未来高精度测量中的参数退化。由于即将到来的DUNE和T2HK实验将在显著不同的基线长度下运行,因此在标准三味子框架下解释其数据提供了强大的诊断工具:任何传播BSM效应必然导致其提取参数之间的人为矛盾。我们以目前被认为可解决约2σ NOνA与T2K间张力的复杂非标准相互作用(NSI)为例证。这类NSI导致的干涉项sin(δCP+ϕ)\propto\sin(\delta_{\rm CP}+\phi)系统性地扭曲DUNE的观察率,从而导致大气混合奇点和CP相位δCP\delta_{\rm CP}的错误识别。具体而言,对于εeμ\varepsilon_{e\mu}εeτ\varepsilon_{e\tau})NSI,DUNE拟合会趋向于CP守恒值(或相反的CP半平面),并偏好错误的奇点。相比之下,较短基线的T2HK实验对此效应不敏感。经过每个实验6年数据收集后,DUNE和T2HK标准拟合结果之间约3σ的不兼容性,为传播NSI提供了稳健的实验诊断,说明在精密时代,基线互补性对于发现新物理至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.14215,
  title  = {Diagnosing Unmodeled Neutrino Physics via DUNE and T2HK Complementarity},
  author = {João Paulo Pinheiro and Ushak Rahaman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.14215},
  year   = {2026}
}