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原子核内缪子到电子转换的实验搜寻:COMET、DeeMe与Mu2e(Snowmass 21投稿)

高能物理 - 实验 2022-03-15 v1

摘要

带电轻子味破缺(CLFV)的搜寻为一系列新物理情形提供了深入的探测手段,例如超对称模型、含标量轻夸克或额外希格斯双重态的理论,以及通过轻生成解释中微子质量层级与宇宙物质-反物质不对称的模型。在原子核场中缪子到电子的无中微子相干转换,μ+Ne+N\mu^{-}+N\rightarrow e^{-} +N,是缪子CLFV过程的一例,对此类新物理具有灵敏度。本文详述了将在未来十年搜寻μ+Ne+N\mu^{-}+N\rightarrow e^{-} +N的三个实验:COMET、DeeMe和Mu2e。这些实验的灵敏度可达O(104\mathcal{O}(10^{4} TeV/c2)^{2})的有效新物理质量尺度,远超对撞机直接搜寻所能达到的。文中给出了这三个实验的理论动机、设计与预期时间线。这些实验是CLFV全球搜寻的关键部分。强烈建议持续支持所有已规划的缪子CLFV实验搜寻。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.07089,
  title  = {Experimental Searches for Muon to Electron Conversion in a Nucleus: COMET, DeeMe, and Mu2e. A Contributed paper for Snowmass 21},
  author = {Sophie Middleton and MyeongJae Lee and Yoshihiro Seiya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.07089},
  year   = {2022}
}

备注

A Contributed Paper for Snowmass 2021