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在Protvino至Super-ORCA实验中区分非标准相互作用与洛伦兹不变性破缺

高能物理 - 唯象学 2023-05-10 v2

摘要

由于中微子传播中的非标准相互作用(NSI)与洛伦兹不变性破缺(LIV)这两种现象以相似的方式修正中微子振荡的哈密顿量,因此很难区分这两种效应。它们之间唯一的区别在于NSI依赖于物质密度,而LIV与地球物质效应无关。因此,对于物质密度恒定的固定基线实验,描述NSI与LIV的理论是完全等价的。然而,由于目前和未来的NSI与LIV参数界限并不等价,人们可以根据这些参数的统计量与当前及未来界限的关系,在长基线中微子实验中区分这两种情形。本文中,我们尝试在DUNE与P2SO的背景下区分LIV与NSI,因为这两个未来的实验被认为对最强的物质效应敏感且将具有非常大的统计量。取数据中含LIV而理论中含NSI,我们的结果表明,确实有可能在LIV与NSI之间实现良好的判别。在3σ3 \sigma置信水平下,P2SO对参数aμμa_{\mu\mu}实现了LIV与NSI之间的最佳分离。在这种情况下,若假定NSI参数的值受当前实验约束,则能够实现分离的LIV参数值落在其未来界限之内。在DUNE与P2SO之间,后者对此类判别具有更好的灵敏度。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.07244,
  title  = {Distinguishing Non-Standard Interaction and Lorentz Invariance Violation at Protvino to Super-ORCA experiment},
  author = {Rudra Majhi and Dinesh Kumar Singha and Monojit Ghosh and Rukmani Mohanta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.07244},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 5 figures, 5 tables, version accepted for publication in Phys. Rev. D