利用下一代基于锗的CEνNS反应堆实验检验轻子非幺正性
高能物理 - 唯象学
2026-05-27 v2 高能物理 - 实验
摘要
相干弹性中微子-核散射（CEνNS）已通过π介子衰变静止产生的中微子、太阳中微子和反应堆反中微子得到实验证实。未来的CEνNS实验有望实现精度测量，这将是搜索标准模型之外新物理的有力工具。在本工作中，我们研究了控制活性中微子传播的3×3轻子混合矩阵中可能出现的非幺正性偏差。此类偏差可能源于与额外规范单态费米子的混合，根据其质量尺度和混合程度，产生的现象学可能有显著差异。我们探索了两个动机充分的区间：跷跷板极限，其中新费米子较重且运动学上不可达，导致活性sector中有效非幺正性；以及轻惰性极限，其中它们足够轻以参与中微子传播和散射过程。我们展示了这些情景如何同时修改CEνNS和弹性中微子-电子散射（EνeS），并给出了通过升级CONUS+实验（该实验首次观测到反应堆CEνNS）获得的未来CEνNS反应堆实验的灵敏度预测。我们识别了此类升级相关的首要实验系统误差，并展示了其探测TeV尺度新物理的能力。我们的结果凸显了CEνNS在检验轻子sector结构和搜索标准模型之外物理方面的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2512.09027,
title = {Testing lepton non-unitarity with the next generation of Germanium-based CE$\nu$NS reactor experiments},
author = {Salvador Centelles Chuliá and Manfred Lindner and Thomas Rink},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09027},
year = {2026}
}
备注
27 pages, 14 figures, 4 tables, 3 appendices; minor title change, for clarity figures 1&2 adjusted and table 1 added, references and experimental discussions added, results unchanged; matches published version