論文の概要: Weak decay of the positronium ion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.25433v1
- Date: Wed, 24 Jun 2026 05:54:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-25 17:05:30.236911
- Title: Weak decay of the positronium ion
- Title（参考訳）: ポジトロニウムイオンの弱崩壊
- Abstract要約: 初期境界状態と最終粒子のすべてのスピン配置を明示的に評価することにより、崩壊率を計算する。
分岐比は正ポジトロニウムの弱崩壊と同等である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The positronium ion ($\mathrm{Ps}^-$), a coulombic three-body bound state of two electrons and a positron, predominantly decays via electron-positron annihilation into electromagnetic final states. While its radiative decay channels have been extensively studied, much less attention has been given to weak processes in this system. In this work, we investigate the rare decay $\mathrm{Ps}^- \to e^- ν_μ\barν_μ$, obtained by replacing the photon in $\mathrm{Ps}^- \to e^- γ$ with a virtual $Z$ boson. Treating the three-body process as an effective two-body transition, $\mathrm{Ps}^- \to e^- Z^*\left(\to ν_μ\barν_μ\right)$, we compute the decay rate by explicitly evaluating all spin configurations of the initial bound state and final particles. The result agrees with that obtained using the standard spin-summation formalism of quantum field theory. We find that the branching ratio is comparable to that of the weak decay of ortho-positronium, $\mathrm{o\text{-}Ps} \to γν\barν$.
- Abstract（参考訳）: 陽電子イオン(陽電子イオン、英: positronium ion)("\mathrm{Ps}^-$")は、2つの電子と陽電子の3体結合状態であり、主に電子-陽電子消滅によって電磁的最終状態に崩壊する。
放射減衰チャネルは広く研究されているが、この系の弱い過程にはあまり注目されていない。
本研究は, 希少崩壊 $\mathrm{Ps}^- \to e^- ν_μ\barν_μ$ を$\mathrm{Ps}^- \to e^- γ$ の光子を仮想的な$Z$ボソンに置き換えることにより検討する。
3体過程を有効2体遷移として、$\mathrm{Ps}^- \to e^-Z^*\left(\to ν_μ\barν_μ\right)$、初期境界状態と最終粒子のスピン配置を明示的に評価することにより、崩壊率を計算する。
この結果は、量子場理論の標準スピン和形式を用いて得られるものと一致する。
分岐比は正ポジトロニウムの弱崩壊である $\mathrm{o\text{-}Ps} \to γν\barν$ に匹敵する。
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