拉曼受激中微子对发射

从理论角度提出了一种利用宏观相干性的新方案，用于实验确定中微子质量矩阵，特别是中微子质量的绝对值，以及质量类型（Majorana或Dirac）。所提出的过程是集体、相干的拉曼散射，随后从长寿命激发态|e⟩到较低能态|g⟩发生中微子对发射：γ0 + |e⟩ → γ + ∑ij νi ν̄j + |g⟩，其中νi ν̄j由六组有质量中微子对组成。计算得到的角分布具有六处(ij)有质量中微子对发射阈值，在分布中表现为不同角度处的阶跃。阈值的角度位置与角分布的事件率使得实验能够将最小中微子质量确定到小于1 meV的水平（从而利用中微子振荡数据确定全部三个质量）、确定质量排序模式（正常或倒序），并区分中微子是Majorana型还是Dirac型。当宏观相干放大机制起作用时，通过仔细选择掺杂于晶体中的某些类型靶原子或离子，中微子对发射的事件率可能大到足以用于实际实验。需要克服的问题是该过程的宏观相干放大量子电动力学背景：γ0 + |e⟩ → γ + γ2 + γ3 + |g⟩，当两个额外光子γ2、γ3未被探测到时。我们以掺杂于介电晶体中的中性Xe和三价Ho离子为例说明了我们的想法。