論文の概要: Information-Theoretic Gaps in Solar and Reactor Neutrino Oscillation Measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.07991v1
• Date: Sun, 08 Feb 2026 14:31:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-10 20:26:24.908317
• Title: Information-Theoretic Gaps in Solar and Reactor Neutrino Oscillation Measurements
• Title（参考訳）: 太陽・原子炉ニュートリノ振動測定における情報理論ギャップ
• Authors: Neetu Raj Singh Chundawat, Yu-Feng Li,
• Abstract要約: 2つの太陽振動パラメータ、$m2_21$と$_12$は、太陽ニュートリノ実験と原子炉ニュートリノ実験の両方を用いて推定することができる。 原子炉実験では、ニュートリノはコヒーレント真空進化後に検出され、太陽ニュートリノは非コヒーレント混合物として検出器に到着する。 反応器ニュートリノでは, 比エネルギー範囲の両パラメータのQFI境界が飽和していることが判明した。 対照的に、太陽ニュートリノでは、量子コヒーレンスに由来するQFIへの位相ベースの寄与は欠落している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.27653226715659
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Quantum estimation theory provides a fundamental framework for analyzing how precisely physical parameters can be estimated from measurements. Neutrino oscillations are characterized by a set of parameters inferred from experiments conducted in different production and detection environments. The two solar oscillation parameters, $Δm^2_{21}$ and $θ_{12}$, can be estimated using both solar neutrino experiments and reactor neutrino experiments. In reactor experiments, neutrinos are detected after coherent vacuum evolution, while solar neutrinos arrive at the detector as incoherent mixtures. In this work, we use Quantum Fisher Information (QFI) to quantify and compare the information content accessible in these two experimental setups. We find that for reactor neutrinos, flavor measurements saturate the QFI bound for both parameters over specific energy ranges, demonstrating their optimality and explaining the high precision achieved by these experiments. In contrast, for solar neutrinos the phase-based contribution to the QFI, originating from the quantum coherence, is absent, rendering the estimation of $Δm_{21}^2$ purely population-based and effectively classical, while the QFI for $θ_{12}$ is dominated by basis rotation at high energies and is nearly saturated by flavor measurements. Consequently, solar neutrino experiments are intrinsically more sensitive to $θ_{12}$ than to $Δm_{21}^2$. This analysis highlights a fundamental distinction between the two estimation problems and accounts for their differing achievable precisions.
• Abstract（参考訳）: 量子推定理論は、測定からどれだけ正確な物理パラメータを推定できるかを分析するための基本的な枠組みを提供する。 ニュートリノ振動は、異なる生産および検出環境で行われた実験から推定されるパラメータの集合によって特徴づけられる。 2つの太陽振動パラメータである$Δm^2_{21}$と$θ_{12}$は、太陽ニュートリノ実験と原子炉ニュートリノ実験の両方を用いて推定できる。 原子炉実験では、ニュートリノはコヒーレント真空進化後に検出され、太陽ニュートリノは非コヒーレント混合物として検出器に到着する。 本研究では,この2つの実験装置で利用可能な情報量を定量化し,比較するためにQuantum Fisher Information (QFI) を用いる。 反応器ニュートリノでは, 比エネルギー範囲の両パラメータのQFI境界を飽和させ, その最適性を実証し, これらの実験によって達成された高精度さを説明する。 対照的に太陽ニュートリノでは、量子コヒーレンスに由来する位相ベースのQFIへの寄与は欠落しており、純粋に人口ベースで効果的に古典的な$Δm_{21}^2$と推定される一方、$θ_{12}$のQFIは高エネルギーでの基底回転に支配され、フレーバーの測定によってほぼ飽和している。 その結果、太陽ニュートリノ実験は本質的に$θ_{12}$よりも$Δm_{21}^2$に敏感である。 この分析は, 2つの推定問題と, 達成可能な精度の相違について, 根本的な違いを浮き彫りにしている。

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