量子场论中的重中微子-反中微子振荡

已有研究提出，长寿命重中微子质量本征态的相干传播可导致轻子数守恒（LNC）与轻子数破坏（LNV）事件率随产生顶点与位移衰变顶点间距离发生振荡。我们在量子场论（QFT）框架下，借助外波包形式体系讨论了这一现象，称之为重中微子-反中微子振荡。推导了振荡概率与预期事件数的通用公式，并讨论了可观测中微子-反中微子振荡所必须满足的相干性与定域化条件。随后将这些公式应用于低标度跷跷板机制，该机制具有两个近乎质量简并的重中微子，当其质量低于 $W$ 玻色子质量时可足够长寿命以产生位移顶点。推导了该情形下主导阶与次主导阶振荡公式。针对先前研究中采用的一个示例参数点，模拟了所考虑 LNC/LNV 过程的运动学，以验证相干与定域化条件得到满足。我们的结果表明，重中微子-反中微子振荡现象确实可在低标度跷跷板情形中出现，且先前用平面波方法推导的主导阶公式对该示例参数点给出了良好近似。