$^{76}$Ge中中性子双β衰变核矩阵元不确定性量化
核理论
2026-05-22 v1
摘要
中性子双β衰变 () 的实验探索是探测夸克数不守恒并探索标准模型之外物理学的最具吸引力的途径之一。在这一图景中，Ge 始终位于当前和下一代热力学和液体 Scintillator 实验（尤其是 GERDA 和 LEGEND）中最具前景的同位素之列。本文中，我们将此前用于 Ca 和 Xe 的严格统计协议应用于 Ge 系统，利用与我们最近用于 Se 的研究相一致的价值构型。我们的方法对 established effective interactions 的 two-body matrix elements 引入系统、有界的波动，随后监测这些扰动如何通过一套低能核观测量传播。特别强调对 核矩阵元 (NME) 的研究，因为其理论不确定性目前主导了实验半衰期限制的解释。通过将这些模拟变异整合到贝叶斯模型平均框架中并对比实验光谱数据，我们推导出 NME 的受约束概率分布。 resulting analysis 给出 central value 为 2.46，伴随 standard deviation 为 0.25，从而量化了在相互作用壳模型方法中的固有理论离散。此外，我们对所有计算得到的观测量进行全面的相关性分析，以评估内部一致性、识别非平凡的结构依赖关系，并建立可能指导未来有效相互作用作用 refinement 的基准。
引用
@article{arxiv.2605.21657,
title = {Uncertainty Quantification of the $^{76}$Ge Neutrinoless Double-Beta Decay Nuclear Matrix Element},
author = {Mihai Horoi and Andrei Neacsu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.21657},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 6 figures