通过量子速度极限探究物质中中微子振荡的 $CP$ 破坏与质量排序
高能物理 - 唯象学
2025-09-03 v2 量子物理
摘要
量子速度极限（QSL）为量子系统从给定初态演化至末态所需的时间设定了基本下限。在本工作中，我们以 QSL 时间作为关键分析工具，研究了物质中中微子振荡的 破坏与质量排序问题。我们考察了真空中以及物质存在时，两味与三味中微子态幺正演化的 QSL 时间。两味中微子振荡被作为三味对应情形的前导。我们进一步以中微子实验中可实验测量的量——中微子存活概率与振荡概率——计算了中微子态演化与纠缠的 QSL 时间。我们观察到，在 破坏相位效应下，无论是中微子态演化还是纠缠，正序与逆序质量排序情形下的 QSL 时间均存在差异。我们利用 T2K、NOvA 等正在进行的长基线加速器中微子实验以及即将开展的 DUNE 实验的长度尺度与能量对结果进行了说明。值得注意的是，在所有这些中微子实验中，恒定物质密度下的三味中微子振荡在正序质量排序情形下表现出更快的态演化。此外，我们观察到在正序质量排序假设下，DUNE 中存在快速的纠缠抑制。
引用
@article{arxiv.2405.13114,
title = {Probing $CP$ violation and mass ordering in neutrino oscillations in matter through quantum speed limits},
author = {Subhadip Bouri and Abhishek Kumar Jha and Subhashish Banerjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.13114},
year = {2025}
}
备注
v2: 21 pages, 13 figures, 3 tables. Matches published version