在 ESSnuSB 实验中探测中子振荡中的远程力

中子振荡是探测标准模型 之外物理的优良工具。本文我们考察 ESSnuSB 实验在中子振荡中约束 flavour-dependent 远程力 (LRF) 的潜力，这些力可能因引入新的 $U(1)$ 对称性而延伸标准模型。我们聚焦于三个特定的 $U(1)$ 对称性 — $L_e - L_\mu$、$L_e - L_\tau$ 和 $L_\mu - L_\tau$，展示 ESSnuSB 提供了搜索 LRF 效应的有利环境。我们的分析表明，ESSnuSB 可在 $90\%$ 置信水平下给出 $V_{e\mu} < 2.99 \times 10^{-14} \, \mathrm{eV}$、$V_{e\tau} < 2.05 \times 10^{-14} \, \mathrm{eV}$ 和 $V_{\mu\tau} < 1.81 \times 10^{-14} \, \mathrm{eV}$ 的约束，这些上限与即将到来的深地下中子实验 (DUNE) 相当。还观察到将系统不确定性从 $5\%$ 降低到 $2\%$ 可改善 ESSnuSB 对 $V_{\alpha\beta}$ 的限制。有趣的是，我们发现 LRF 参数与较少受约束的夸克伪混合参数 $\theta_{23}$ 和 $\delta_{\text{CP}}$ 之间存在有限相关性，保持了 ESSnuSB 对 CP 违背性和 $\delta_{\text{CP}}$ 精度的鲁棒性。即便在极端 LRF 势（$V_{\alpha\beta} \gg 10^{-13} \, \mathrm{eV}$）下，CP 违背灵敏度和 $\delta_{\text{CP}}$ 精度也几乎不受影响。这些结果确立了 ESSnuSB 作为探测 LRF 效应的具竞争力的实验设置，补充了来自其他中子来源的约束，为远程力的物理提供了关键见解。