La perte de cohérence quantique des neutrinos due aux interactions dans des environnements denses.La décohérence quantique des neutrinos est le processus par lequel les neutrinos perdent leurs relations de phase quantiques lorsqu'ils se propagent à travers une matière dense, comme l'intérieur d'une supernova ou l'univers primordial. Les neutrinos sont produits dans des états de saveur définis (électron, muon, tau) mais se propagent comme des superpositions d'états de masse, ce qui conduit à des oscillations. Dans des environnements denses, les interactions avec les particules du milieu peuvent effondrer ces superpositions, supprimant les oscillations et modifiant le flux de neutrinos.
Le concept de décohérence des neutrinos dans la matière a été exploré dans les années 1980 et 1990, avec un travail théorique important de Stodolsky et d'autres, mais il a gagné en importance avec l'étude des neutrinos de supernova dans les années 2000.
Lorsqu'un neutrino diffuse sur des électrons ou d'autres neutrinos dans un milieu dense, l'interaction peut « mesurer » sa saveur ou son énergie, effondrant ainsi l'état quantique. Cela est analogue à la façon dont une mesure détruit les interférences dans une expérience à double fente. Dans des cas extrêmes, l'ensemble des neutrinos peut devenir complètement décohérent, ce qui signifie que chaque neutrino est dans un état défini et que les oscillations cessent. Cependant, des effets collectifs—où les neutrinos interagissent entre eux—peuvent conduire à des phénomènes complexes comme des oscillations synchronisées ou même une décohérence d'une manière différente.
Comprendre la décohérence des neutrinos est crucial pour interpréter les signaux provenant des supernovae, ce qui pourrait révéler la physique de la matière dense et les mécanismes des explosions stellaires.
Les neutrinos interagissent si faiblement qu'une année-lumière de plomb n'en arrêterait qu'environ la moitié, mais dans le cœur d'une supernova, ils sont si denses qu'ils peuvent se décohérer en quelques centimètres.
| \tilde{\kappa} | variable | Fourier transform of convergence — convergence |
| \tilde{\kappa}_B | variable | Fourier transform of B-mode convergence — b mode convergence |
| \tilde{\gamma}_1 | variable | Fourier transform of first shear component — shear component |
| \tilde{\gamma}_2 | variable | Fourier transform of second shear component — shear component |
| k_1 | variable | First component of wave vector — wave vector component radian per metre |
| k_2 | variable | Second component of wave vector — wave vector component radian per metre |
| k | variable | Magnitude of wave vector — nombre d'onde radian per metre |
| m^* | variable | Effective nucleon mass in the medium — masse effective kilogram |
| m | variable | Bare nucleon mass (in vacuum) — masse kilogram |
| \sigma | variable | Scalar meson field expectation value — champ scalaire |
| g_\sigma | constante | Coupling constant between nucleons and the scalar sigma meson — constante de couplage = varies (model-dependent) |
| f | variable | Gravitational wave frequency — fréquence hertz |
| h_0 | variable | Dimensionless Hubble constant (H_0/100 km/s/Mpc) — reduced hubble constant |
| Ω_GW | variable | Gravitational wave energy density per logarithmic frequency — gravitational wave energy density parameter |
| ΔN_eff | variable | Effective number of extra neutrino species — effective neutrino number |
| ∫ d ln f | opérateur | Integration over logarithmic frequency — logarithmic integral |
