論文の概要: Quantum coherence in neutrino spin-flavor oscillations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.16742v1
- Date: Tue, 23 Jul 2024 17:53:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-25 15:54:04.424059
- Title: Quantum coherence in neutrino spin-flavor oscillations
- Title(参考訳): ニュートリノスピン・フレーバー振動における量子コヒーレンス
- Authors: Ashutosh Kumar Alok, Trambak Jyoti Chall, Neetu Raj Singh Chundawat, Shireen Gangal, Gaetano Lambiase,
- Abstract要約: コヒーレンス(Coherence)は、量子力学の基本概念であり、量子資源理論の中で正確に定義することができる。
従来の量子コヒーレンスの研究はニュートリノのフレーバー振動(FO)に焦点を当てていた
本研究では、恒星間および銀河間磁場中に3つのフレーバーを混合したニュートリノSFOの量子コヒーレンスについて検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Coherence, which represents the superposition of orthogonal states, is a fundamental concept in quantum mechanics and can also be precisely defined within quantum resource theory. Thus exploring quantum coherence in neutrino oscillations can not only help in examining the intrinsic quantum nature but can also explore their potential applications in quantum information technologies. Previous studies on quantum coherence have focused on neutrino flavor oscillations (FO). However, FO imply that neutrinos have mass and this can lead to the generation of a tiny but finite magnetic dipole moment of neutrinos through quantum loop diagrams at higher orders of perturbative expansion of the interaction. This electromagnetic property of neutrinos can induce spin flavor oscillations (SFO) in the presence of an external magnetic field and hence is expected to enrich the study of coherence. In this work, we investigate quantum coherence in neutrino SFO with three flavor mixing within the interstellar as well as intergalactic magnetic fields, quantified by the $l_1$ norm and the relative entropy of coherence, and express these measures in terms of neutrino SFO probabilities. For FO, coherence measures can sustain higher values (say, within 50% of the maximum) over distances of several kilometers, which are relevant for terrestrial experiments like reactor and accelerator neutrinos. However, for SFO, we find that the coherence scale can extend to astrophysical distances, spanning from kiloparsecs to gigaparsecs.
- Abstract(参考訳): コヒーレンス(Coherence)は、直交状態の重ね合わせを表すもので、量子力学の基本概念であり、量子資源理論の中で正確に定義される。
したがって、ニュートリノ振動における量子コヒーレンスを探索することは、本質的な量子の性質を調べるのに役立つだけでなく、量子情報技術におけるその潜在的な応用を探求するのに役立つ。
量子コヒーレンスの研究は、ニュートリノのフレーバー振動(FO)に焦点を当てている。
しかし、FOはニュートリノが質量を持ち、これは相互作用の摂動膨張のより高い順序で量子ループ図を通してニュートリノの小さなが有限の磁気双極子モーメントを発生させる可能性があることを示唆している。
このニュートリノの電磁特性は、外部磁場の存在下でスピンフレーバー振動(SFO)を誘発し、コヒーレンスの研究を充実させることが期待されている。
本研究では、恒星間と銀河間磁場の3つのフレーバー混合を伴うニュートリノSFOの量子コヒーレンスを、$l_1$ノルムとコヒーレンス相対エントロピーで定量化し、ニュートリノSFO確率でこれらの測定値を表現する。
FOの場合、コヒーレンス対策は数kmの距離で高い値(最大値の50%以内)を維持でき、これは原子炉や加速器ニュートリノのような地上実験に関係している。
しかし、SFOの場合、コヒーレンススケールは、キロパーセクからギガパーセクまで、天体物理学的な距離にまで拡張できる。
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