[论文解读] 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 12

一句话总结

本文提出利用BES-III实验中J/ψ → ΛΛ̄衰变过程中的相干Λ-Λ̄对产生来探测Λ-Λ̄振荡，从而提供一种新颖的方法以探测ΔB = 2振幅。在一年积分亮度下，该研究对Λ-Λ̄振荡质量劈裂Δm(Λ-Λ̄)设定了上限。

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.

研究动机与目标

• 探索一种新的实验通道以探测ΔB = 2振幅，作为中子振荡实验的补充。
• 研究在J/ψ衰变中产生量子相干Λ-Λ̄对时，观测Λ-Λ̄振荡的可行性。
• 利用相干与时间依赖信息联合提取振荡参数Δm(Λ-Λ̄)。
• 基于BES-III一年积分亮度，估算实验对Λ-Λ̄振荡的探测灵敏度。

提出的方法

• 建模J/ψ → ΛΛ̄衰变过程，以生成量子相干的Λ-Λ̄对。
• 应用外场方法，增强对Λ-Λ̄系统中ΔB = 2跃迁的探测灵敏度。
• 通过时间依赖的衰变率分析，从相干对中提取振荡参数。
• 基于BES-III的亮度和探测能力，模拟实验探测灵敏度。
• 结合相干态形式与时间有序衰变振幅，描述振荡动力学。
• 利用一年数据估算Δm(Λ-Λ̄)的上限。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否利用J/ψ → ΛΛ̄衰变中产生的相干Λ-Λ̄对探测Λ-Λ̄振荡？
• RQ2 BES-III实验在此通道中对Δm(Λ-Λ̄)振荡参数的探测灵敏度如何？
• RQ3 外场方法如何增强对Λ-Λ̄系统中ΔB = 2跃迁的探测能力？
• RQ4 时间依赖的衰变信息能否提升相干态中振荡参数的提取精度？
• RQ5 在BES-III一年亮度下，可实现的Δm(Λ-Λ̄)上限是多少？

主要发现

• BES-III实验可通过J/ψ → ΛΛ̄衰变中相干Λ-Λ̄的产生探测Λ-Λ̄振荡。
• 外场方法为探测ΔB = 2振幅提供了一种可行的替代方案，可作为中子振荡实验的补充。
• 相干与时间依赖的衰变信息对提取振荡参数Δm(Λ-Λ̄)均至关重要。
• 在一年积分亮度下，实验可对振荡质量劈裂Δm(Λ-Λ̄)设定上限。
• 本研究证明了利用J/ψ → ΛΛ̄衰变作为新探针，探测Λ-Λ̄系统中轻子数破坏的可行性。
• 该方法为现有对重子系统中ΔB = 2跃迁的搜索提供了互补的途径。