中微子自旋味振荡中的量子相干性

相干性，作为正交态叠加的体现，是量子力学中的一个基本概念，也可以在量子资源理论中得到精确的定义。因此，探索中微子振荡中的量子相干性不仅有助于检验其内在的量子本质，还可以探索其在量子信息技术中的潜在应用。以往关于量子相干性的研究主要集中在味振荡（FO）上。然而，味振荡意味着中微子具有质量，这可以通过相互作用的微扰展开的高阶量子圈图产生一个微小但有限的磁偶极矩。中微子的这种电磁特性可以在外部磁场存在时诱导自旋味振荡（SFO），因此有望丰富相干性的研究。在这项工作中，我们研究了星际和星系际磁场中三味混合中微子SFO的量子相干性，使用$l_1$范数和相干相对熵进行量化，并将这些度量用中微子SFO概率表示。对于FO，相干性度量可以在几公里的距离上维持较高值（例如，在最大值的50%以内），这与反应堆和加速器中微子等地面实验相关。然而，对于SFO，我们发现相干尺度可以延伸到天体物理距离，范围从千秒差距到吉秒差距。