贝塔衰变诱导的反中微子波包的宽度

中微子的时间演化取决于其产生时的初始性质，包括味、能量和波包大小。尽管核贝塔衰变过程对中微子实验的过去、现在和未来都至关重要，但对于后一种性质，目前尚无坚实的理论预测。在本文中，我们通过使用开放量子系统的形式，将衰变的母核视为衰变为一个纠缠的反中微子-反冲系统，从而为贝塔衰变诱导的电子反中微子波包的大小提供了一个定量预测。其中至关重要的是母粒子的离域尺度。我们构建了一个关于局域化纠缠层次结构的系统性描述，该描述明确给出了相关的局域化尺度，发现其与母核的直径密切相关（例如，对于贝塔衰变的裂变子体约为 $\sim$5-6 fm），最低可达典型的核子-核子关联距离（$\sim$1 fm）。例如，在核反应堆内部，对于 $E_{\overline{\nu}_e}>1.8$~MeV，这转化为初始电子反中微子波包宽度在 $\sigma_{\nu,x}\sim10\mathrm{-}400$~pm 范围内，具体取决于衰变核的大小、发射的反中微子能量以及反系统的运动学。在标准三中微子模型中，此范围内的波包大小不会对可预见的反应堆实验中的振荡概率产生可观测的影响，包括预期对 $\sigma_{\nu,x}\lesssim3$~pm 敏感的JUNO实验。