FASER$\nu$ 上的有效场论

我们研究了 FASER$\nu$ 探测器对非标准 neutrino 相互作用形式新物理的灵敏度。FASER$\nu$ 最近安装在 ATLAS 相互作用点下游 480 m 处，将首次研究来自受控源的多 TeV 中微子相互作用。我们的形式体系——适用于任何当前及未来中微子实验——基于标准模型有效场论 (SMEFT) 及其对应物、电弱尺度下的弱有效场论 (WEFT)。从 WEFT 拉氏量出发，我们计算了改变介子衰变中中微子产生和通过深度非弹性散射探测的系数，并将新物理效应表示为修正的味跃迁概率。对于某些耦合结构，我们发现 FASER$\nu$ 将能限制比标准模型弱相互作用弱二到三个数量级的相互作用，意味着该实验将间接探测多 TeV 尺度的新物理。在某些情况下，仅用 $150~$fb${}^{-1}$ 数据，FASER$\nu$ 的限制就将与现有限制相当——其中部分限制为本文首次给出。