用中子-反中子振荡探测重子生成

在不久的将来，Deep Underground Neutrino Experiment 与 European Spallation Source 旨在达到对中子-反中子（$n\text{-}\bar{n}$）振荡搜寻的空前灵敏度，其观测将直接意味着 $|\Delta B| = 2$ 破坏，并可能暗示其与观测到的宇宙重子不对称性背后机制存在紧密关联。在本工作中，我们首先在模型无关的有效场论框架下探讨此类发现对重子生成的影响。随后，我们通过引入 CP 破坏源以及新物理尺度间的不同层级结构（采用简化模型）来细化分析。我们分析了不同情景下对重子生成的启示，并将结果与来自双核子衰变、LHC 以及介子振荡的互补实验约束相比较。我们发现，对于新自由度之间较小的质量层级，可观测的 $n\text{-}\bar{n}$ 振荡率将意味着洗出过程过强，以至于无法产生任何可观的重子不对称性，即便 CP 破坏取极大值。另一方面，对于新自由度之间较大的层级，我们的分析表明成功的重子生成可在大部分参数空间发生，从而为当前与未来对撞机以及即将开展的 $n\text{-}\bar{n}$ 振荡搜寻开启可探测的窗口。