論文の概要: Probing $CP$ violation and mass ordering in neutrino oscillations in matter through quantum speed limits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.13114v2
• Date: Sat, 30 Aug 2025 06:14:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-03 20:08:26.119667
• Title: Probing $CP$ violation and mass ordering in neutrino oscillations in matter through quantum speed limits
• Title（参考訳）: 量子速度制限による物質中のニュートリノ振動におけるCP$違反と質量秩序の証明
• Authors: Subhadip Bouri, Abhishek Kumar Jha, Subhashish Banerjee,
• Abstract要約: 我々はCP$違反とニュートリノ振動の質量秩序問題について検討する。 ニュートリノ状態の進化と絡み合いに対する量子速度制限(QSL)を計算する。 結果は、現在進行中の長いベースライン加速器ニュートリノ実験の長さスケールとエネルギーを用いて説明される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2730969268472861
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The quantum speed limits (QSLs) set fundamental lower bounds on the time required for a quantum system to evolve from a given initial state to a final state. In this work, we investigate $CP$ violation and the mass ordering problem of neutrino oscillations in matter using the QSL time as a key analytical tool. We examine the QSL time for the unitary evolution of two- and three-flavor neutrino states, both in vacuum and in the presence of matter. Two-flavor neutrino oscillations are used as a precursor to their three-flavor counterparts. We further compute the QSL time for neutrino state evolution and entanglement in terms of neutrino survival and oscillation probabilities, which are experimentally measurable quantities in neutrino experiments. A difference in the QSL time between the normal and inverted mass ordering scenarios, for neutrino state evolution as well as for entanglement, under the effect of a $CP$ violation phase is observed. Our results are illustrated using the length scales and energies of ongoing long-baseline accelerator neutrino experiments such as T2K, NOvA, and the upcoming DUNE experiment. Notably, three-flavor neutrino oscillations in constant matter density exhibit faster state evolution across all these neutrino experiments in the normal mass ordering scenario. Additionally, we observe fast entanglement suppression in DUNE assuming a normal mass ordering.
• Abstract（参考訳）: 量子速度制限(QSL)は、量子系が与えられた初期状態から最終状態へと進化するために必要な時間に基本的な下限を設定する。 本研究では,QSL時間を重要な解析ツールとして用いて,CP$違反とニュートリノ振動の質量秩序問題について検討する。 真空中および物質の存在下での2-および3-フレーバーニュートリノ状態の一元的進化のQSL時間について検討した。 二フレーバーニュートリノ振動は三フレーバー振動の前駆体として用いられる。 さらに、ニュートリノ実験において測定可能な量であるニュートリノの生存と振動確率の観点から、ニュートリノ状態の進化と絡み合いに関するQSL時間を計算した。 ニュートリノ状態の進化や絡み合いにおいて、通常の質量秩序と逆質量秩序のシナリオのQSL時間の違いを、CP$違反相の影響下で観察した。 本研究は,T2K,NOvA,DUNE実験など,現在進行中の長塩基性加速器ニュートリノ実験の長さとエネルギーを用いて検討した。 特に、定常物質密度における3つのフレアニュートリノ振動は、通常の質量秩序のシナリオにおけるこれら全てのニュートリノ実験の中でより高速な状態進化を示す。 さらに,正常な大量注文を想定したDUNEの高速絡み込み抑制を観察した。

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