[論文レビュー] Study of Lambda-(Lambda)over-bar oscillation in quantum coherent Lambda(Lambda)over-bar by using J/psi -> Lambda(Lambda)over-bar decay

Xian-Wei Kang, Haibo Li+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 1, 2010

Particle Accelerators and Free-Electron Lasers被引用数 12

ひとこと要約

本論文は、BES-III実験におけるJ/psi → ΛΛ̄崩壊において、 coherent な Lambda-Lambda-bar 組み合わせの生成を用いて、Lambda-Lambda-bar の振動を調べる手法を提案している。これは、ΔB = 2 遷移の振幅を新たに探る手法を提供する。1年間の全光学的密度を用いて、振動質量分裂 Δm(Λ-Λ̄) に対する上限が設定された。

ABSTRACT

We discuss the possibility of searching for the Lambda - (Lambda) over bar oscillations for coherent Lambda - (Lambda) over bar production in the J/psi -> Lambda (Lambda) over bar decay process. The sensitivity of measurement of Lambda - (Lambda) over bar oscillation in the external field at BES-III experiment is considered. These considerations indicate an alternative way to probe the Delta B = 2 amplitude in addition to neutron oscillation experiments. Both coherent and time-dependent information can be used to extract the Lambda - (Lambda) over bar oscillation parameter. With one year's luminosity at BES-III, we can set an upper limit of delta m(Lambda-(Lambda) over bar) oscillation time.

研究の動機と目的

• ニュートリノの振動実験とは別個の実験的チャネルとして、ΔB = 2 振幅を調べる新しい方法を探索すること。
• J/psi崩壊によって生成される量子もつれ状態のΛ-Λ̄ペアを用いたLambda-Lambda-bar振動の観測可能性を検討すること。
• coherent な状態と時間依存的な崩壊情報の両方を活用して、振動パラメータ Δm(Λ-Λ̄) を抽出すること。
• BES-III実験が1年間の統合光学的密度を用いてLambda-Lambda-bar振動にどれほど感度を持つのかを推定すること。

提案手法

• J/psi → ΛΛ̄崩壊過程をモデル化し、量子もつれ状態のΛ-Λ̄ペアを生成すること。
• Λ-Λ̄系におけるΔB = 2 遷移の感度を高めるために、外部場法を適用すること。
• 時間依存的な崩壊率解析を用いて、もつれペアから振動パラメータを抽出すること。
• BES-IIIの光学的密度および検出能力を基に、実験的感度をシミュレートすること。
• coherent 状態の形式的記述と時系列に整列した崩壊振幅を組み合わせ、振動ダイナミクスを記述すること。
• BES-IIIでの1年間分のデータを用いて、Δm(Λ-Λ̄) に対する上限を評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 J/psi → ΛΛ̄崩壊におけるcoherent なΛ-Λ̄ペアは、Lambda-Lambda-bar振動を調べるのに利用可能か？
• RQ2 このチャネルにおいて、BES-III実験がΔm(Λ-Λ̄) 振動パラメータにどれほど感度を持つのか？
• RQ3 外部場法は、Λ-Λ̄系におけるΔB = 2 遷移の検出をどのように向上させるか？
• RQ4 時間依存的な崩壊情報は、もつれ状態における振動パラメータ抽出をどのように改善するか？
• RQ5 BES-IIIの1年間分の光学的密度を用いて、Δm(Λ-Λ̄) に対する上限はどの程度達成可能か？

主な発見

• BES-III実験は、J/psi → ΛΛ̄崩壊におけるcoherent なΛ-Λ̄生成を用いて、Lambda-Lambda-bar振動を調べることが可能である。
• 外部場法は、ニュートリノの振動実験とは別個の方法として、ΔB = 2 振幅にアクセスする有効な代替手段を提供する。
• 振動パラメータ Δm(Λ-Λ̄) を抽出するには、coherent な状態と時間依存的な崩壊情報の両方が不可欠である。
• 1年間の統合光学的密度を用いることで、実験は振動質量分裂 Δm(Λ-Λ̄) に対する上限を設定できる。
• 本研究は、J/psi → ΛΛ̄崩壊が、Λ-Λ̄系におけるバリオン数不変性の破れを調べる新しいプローブとしての可能性を示した。
• この手法は、バリオン系におけるΔB = 2 遷移を探索する既存の手法とは別個のアプローチを提供する。