μ子素到反μ子素转换的模型

μ子素是由反μ子与电子组成的束缚态，构成类氢原子。由于束缚态中不存在强子物质，μ子素可作为探索新物理的有用探针，且不受强子不确定性影响。μ子素到反μ子素转换过程被认为可有效识别与轻子味和轻子数破坏相关的基本相互作用。日本 J-PARC 与中国 CSNS 正在规划新实验，预计在不久的将来会吸引更多关注。本文中，我们将研究在避开其他实验限制的同时，哪类模型可在下一代μ子素到反μ子素转换搜寻实验中被验证。尽管在标准模型中该转换概率因轻子味守恒被强烈压低，但在超越标准模型的新物理中，通过中性与双电荷玻色子交换以及盒图 loop 可显著增大。我们特别研究了具有 TeV 尺度重 Majorana 中微子的中微子模型、II 型跷跷板模型、左右对称模型，以及如 Zee-Babu 模型等辐射中微子质量模型，此外还考虑其他可诱导可观转换概率并能在即将开展的实验中检验的可能模型。