重离子双电荷交换及其与无中微子双贝塔衰变的关系

我们引入在eikonal近似下描述重离子双电荷交换（DCE）过程的形式体系。我们聚焦于低动量转移极限——对应于 $\theta=0^\circ$ 处的微分截面——并首次表明可将DCE截面分解为反应部分与核部分。在 $\theta\neq0^\circ$ 情形中，核部分是束流与目标核矩阵元（NMEs）的卷积；而对于 $\theta=0^\circ$，我们首次证明跃迁矩阵元可写为双Gamow-Teller（DGT）与双Fermi（DF）型部分之和，且二者均可进一步按目标与弹核NMEs分解。利用相互作用玻色子模型（IBM）形式体系，我们还表明无中微子双贝塔衰变NMEs的DGT与总部分同DCE-DGT NMEs呈线性关联。这证实了[Phys. Rev. Lett. {\bf 120}, 142502 (2018)]中引入的二者间线性关联假设。极前向微分DCE截面的两步分解（TSF）可能性，以及DCE核矩阵元中DGT与DF类型的出现，加之DCE-DGT与0$\nu\beta\beta$ NMEs间的线性关联，开启了依据 $\theta=0^\circ$ 处DCE实验数据对无中微子双贝塔衰变NMEs给出上限的可能性。