中微子混合中的几何相位

由于质量本征态与味本征态之间非平凡的混合，中微子可以获得动力学相位和几何相位。在本文中，我们利用运动学方法推导了三味中微子模型中所有合理的规范不变对角与非对角几何相位的一般表达式。我们发现对角及高阶非对角几何相位对质量排序和狄拉克 CP 破坏相 $\delta$ 敏感。我们证明，当狄拉克 CP 相为零时，三阶非对角几何相位（$\Phi_{\mu e\tau}$）在味指标的任意循环或非循环置换下不变。对于非零 $\delta$，我们发现 $\Phi_{\mu e\tau}(\delta)=\Phi_{e \mu \tau}(-\delta)$。进一步，我们利用两味中微子模型探讨了物质背景的效应，并表明在对流层 MSW 共振区内对角几何相位为 0 或 $\pi$，而在其他区域取非平凡值。零与 $\pi$ 之间的转变发生在称为节点的完全振荡反转点，此处对角几何相位无定义。此外，在两味近似下，两个不同的对角几何相位关于混合角互为余函数。最后，在两味模型中，我们证明唯一存在的二阶非对角几何相位是拓扑不变量，且恒为 $\pi$。