通过激光束与高能带电轻子束相互作用探测洛伦兹破缺效应

本工作中，探讨了在存在洛伦兹破缺修正时，激光束通过被 TeV 量级带电轻子束前向散射而由线偏振转换为圆偏振的现象。我们在量子玻尔兹曼方程框架下计算了与电子束或 μ 子束相互作用的激光束的圆偏振与线偏振之比(法拉第转换相位 $\Delta\phi_{\rm{FC}}$)。关于实验上可获得的对法拉第转换 $\Delta\phi_{\rm{FC}}\simeq 10^{-3}-10^{-2}$ 的灵敏度，我们表明，能量 $k_0\sim 0.1$ eV 的线偏振激光束与通量 $\bar{\epsilon}_{e,\mu}\sim 10^{10}/10^{12}$ TeV cm$^{-2}$ s$^{-1}$ 的电子/μ 子束的散射，对轻子 sector 洛伦兹破缺系数 $c_{\mu\nu}$ 的分量组合 $(c_{TT}+1.4~c_{(TZ)}+0.25(c_{XX}+c_{YY}+2~c_{ZZ}))$ 给出了上限。对电子束该组合所得上限处于 $4.35\times 10^{-15}$ 水平，对 μ 子束处于 $3.9\times 10^{-13}$ 水平。需指出的是，此处考虑用以达到实验可测 $\Delta\phi_{\rm{FC}}$ 的激光与带电轻子束当前可用或将在不久的将来可获取。本研究为测量和约束洛伦兹破缺系数提供了对其他理论与实验框架的宝贵补充。