MEG 实验的最终结果

在标准模型中，由于中微子质量极其微小，带电轻子从一代到另一代的跃迁原则上是被禁止的，尽管对于夸克和中微子早已观察到此类味破坏跃迁。将夸克、轻子及其相互作用力统一起来的超对称大统一理论 (SUSY GUT) 预测，带电轻子也应以微小但在实验上可观测的速率发生此类跃迁。MEG 实验是首个探索此类跃迁之一（即 $\mu^+ \to e^+ \gamma$ 衰变）直至 SUSY GUT 预测分支比的实验。在此，我们报告基于 2009 年至 2013 年在 Paul Scherrer Institut 收集的完整数据集得出的 MEG 实验最终结果，对应于靶上总计 $7.5 \times 10^{14}$ 个停止的 $\mu^+$。未发现 $\mu^+ \to e^+ \gamma$ 衰变的过量事件。因此，我们对其分支比设定了最严格的上限，在 90% 置信水平下 $B(\mu^+ \to e^+ \gamma) < 4.2 \times 10^{-13}$，比先前实验严格约 30 倍，并对 SUSY GUT 及其他有充分动机的理论给出了严格限制。我们目前正在准备升级实验 MEG II，目标是在三年的数据采集后实现 $4 \times 10^{-14}$ 的灵敏度。预计该实验将于 2017 年底启动。