中微子波包空间范围首次被直接测量

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@小白创作中心

中微子波包空间范围首次被直接测量

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https://www.opticsjournal.net/News/PT250217000027jGmIo.html

中微子是宇宙中最丰富的基本粒子之一，但也是最难以捉摸的粒子。近日，美国科罗拉多矿业大学的研究团队在Nature上发表了一项重要研究成果，他们通过精确测量铍-7放射性衰变过程中释放的反冲子核能量宽度，首次直接获取了中微子波包空间范围的下限。这一突破性进展不仅为中微子特性的理论理解提供了新的实验依据，还对弱核衰变中定位性质的研究以及中微子物理数据的解释具有重要影响。

尽管中微子在宇宙中的相对丰度很高，但却是人们最不了解的自然界基本粒子。事实上，在实验相关源中，所发射中微子的量子特性，在理论上是有争议的，而中微子波包的空间范围，也只能通过反应堆中微子振荡数据，才得以松散的约束，传播范围达到13个数量级。

近日，美国科罗拉多矿业大学（Colorado School of Mines）Joseph Smolsky, Kyle G. Leach等，在Nature上发文，提出了一种方法，通过精确测量铍-7放射性衰变过程中，释放反冲子核的能量宽度，直接获取这一数量。

衰变过程的最终状态，包含反冲锂-7 核，在产生时与一个电子中微子纠缠在一起。通过将铍-7 放射性同位素，直接嵌入作为低温传感器运行的高分辨率超导隧道结，可以高精度地测量锂-7 能谱。在这种方法中，将反冲子的海森堡空间不确定性下限设定为 6.2 pm，这意味着终态系统的定位尺度比原子核本身大一千倍以上。

这次测量，首次提取了中微子波包空间范围的直接下限。这些结果，会对多个领域产生影响，包括对中微子特性的理论理解、弱核衰变中定位的性质，以及中微子物理数据的解释。

图 1：STJ 中的 7Be EC。