論文の概要: Neutrino backgrounds in matter-wave interferometry: implications for dark matter searches and beyond-Standard Model physics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.00142v1
• Date: Tue, 30 Sep 2025 18:16:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-03 16:59:20.190192
• Title: Neutrino backgrounds in matter-wave interferometry: implications for dark matter searches and beyond-Standard Model physics
• Title（参考訳）: 物質波干渉法におけるニュートリノの背景--ダークマター探索と標準モデル物理学への応用
• Authors: João Paulo Pinheiro,
• Abstract要約: 本稿では, ニュートリノ誘起脱コヒーレンスの理論解析を行った。 本研究は,ニュートリノ相互作用物理の観点から物質-波干渉測定を解釈するための枠組みを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a comprehensive theoretical analysis of neutrino-induced decoherence in macroscopic matter-wave interferometry experiments designed to search for dark matter and beyond-Standard Model physics. Our calculation includes contributions from the cosmic neutrino background (C$\nu$B), solar neutrinos, and reactor antineutrinos, accounting for coherent scattering processes across nuclear, atomic, and macroscopic length scales. Within the Standard Model, we find negligible decoherence rates for planned experiments such as MAQRO ($s/\sigma_s \sim 10^{-27}$) and terrestrial interferometers like Pino ($s/\sigma_s \sim 10^{-22}$). However, these experiments achieve competitive sensitivity to beyond-Standard Model physics through light vector mediator interactions, with C$\nu$B constraining coupling products to $g_\nu g_n \lesssim 10^{-17}$ for $Z'$ masses below 1 eV. Our results provide a theoretical framework for interpreting matter-wave interferometry measurements in terms of neutrino interaction physics and for deriving constraints on BSM models from experimental data.
• Abstract（参考訳）: ダークマターと超高次モデル物理の探索を目的としたマクロ物質波干渉法実験においてニュートリノ誘起脱コヒーレンスを包括的に理論的に解析する。 我々の計算には、宇宙ニュートリノ背景(C$\nu$B)、太陽ニュートリノ、原子炉反ニュートリノからの貢献が含まれており、核、原子、マクロスケールのコヒーレント散乱過程を考慮に入れている。 標準モデルでは、MAQRO (s/\sigma_s \sim 10^{-27}$) や Pino (s/\sigma_s \sim 10^{-22}$) のような地上干渉計のような計画的な実験に対して無視できるデコヒーレンス率を求める。 しかし、これらの実験は、光ベクトルメディエータ相互作用により、超標準モデル物理学に対する競合感度を達成し、C$\nu$B制約結合積を1eV以下の質量に対してg_\nu g_n \lesssim 10^{-17}$に制限する。 本研究は,ニュートリノ相互作用物理による物質-波干渉測定の解釈と,実験データからBSMモデルの制約を導出するための理論的枠組みを提供する。

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