用可扩展低温微量热仪阵列获得的电子中微子质量的最严格束
缚
B.K.Alpert，1 M.Balata，2 D.T.Becker，3 D.A.Bennett，1 M.Borghesi，4，5，*P.Campana，4，5
R.Carobene，4，5
M.de Gerone、6 W.B.Doriese、1 M.Faverzani、4、5 L.Ferrari Barusso、7、6 E.Ferri、5 J.W.Fowler、1
G.Gallucci、6
S.甘巴，4,5 J.D.加德，3 F.加蒂，7,6 A.贾切罗，4,5 M.戈博，4,5 U.科斯特，8 D.拉布兰卡，4,5
M.Lusignoli，9，10 P.Manfrinetti，11 J.A.B.Mates，1 E.Maugeri，12 R.Moretti，4，5 S.Nisi，2
A.Nucciotti，4，5，†
G.C.奥尼尔，1 L.Origo，4，5 G.Pessina，5 S.Ragazzi，4，5 C.D.Reintsema，1
D.R.Schmidt，1，‡D.Schumann，12
D.S Swetz，1 Z.Talip，12 J.N.Ullom，1，§和 L.R.Vale
1
1
国家标准与技术研究院(NIST)，美国科罗拉多州博尔德 2 格兰萨索国家实验
室(LNGS)，INFN，Assergi(AQ)，意大利 3 科罗拉多大学，美国科罗拉多州博
尔德
4
米兰比可卡大学物理系，米兰，意大利
5
国家核物理研究所(INFN)，米兰-比可卡分部，米兰，意大利 6 国家核物理研究所
(INFN)，热那亚分部，热那亚，意大利 7 热那亚大学物理系，热那亚，意大利
8
劳厄-朗之万研究所（伊利诺伊州），法国格勒诺布尔
9
国家核物理研究所(INFN)，罗马 1 区，罗马，意大利 10 罗马大学
Sapienza 物理系，意大利罗马 11 热那亚大学化学系，热那亚，意大利
12
保罗·谢勒研究所（PSI），维利根，瑞士
（2025 年 3 月 17 日收到；2025 年 7 月 3 日修订；2025 年 8 月 14 日接受；2025 年 9 月 29 日发布）
中微子绝对质量尺度的确定仍然是粒子物理学中一个基本的悬而未决的问题，对标准模型和宇
宙学都有深远的影响。独立于模型相关假设的直接运动学测量为解决这一挑战提供了最稳健的方
法。在这里，我们提出了通过 163Ho 电子俘获衰变的量热测量获得的有效电子中微子质量的最严
格的上限。HOLMES 实验采用了一系列离子注入跃迁边缘传感器（TES）微量热计，通过可扩展的
多路复用读出技术实现了 6 eV FWHM 的平均能量分辨率。通过两个月内总共记录了 7 × 10
7
个衰
变事件和贝叶斯统计分析，我们得出了 m β<27 eV=c
2
的上限，可信度为 90%。这些结果验证了
163Ho 量热法用于下一代中微子质量实验的可行性，并证明了可扩展的基于 TES 的微量量热技术
将直接中微子质量测量的灵敏度推向当前技术水平的潜力。
DOI：10.1103/s9vl-7n24
测量中微子或反中微子的质量是完成对基本粒子及
其相互作用的标准模型的理解所需要注意的最后关键
任务之一。而下一代中微子
*
联系作者：matteo.borghesi@unimib.it
†
联系作者：angelo.nucciotti@unimib.it
‡
联系作者：dan.schmidt@nist.gov
§
联系作者：joel.ullom@nist.gov
由美国物理学会根据知识共享署名 4.0 国际许可条款出
版。本作品的进一步分发必须保留作者和发表文章的标
题、期刊引用，
实验有望解决质量排序问题【1,2】，无中微子双 β
衰变搜索探索中微子的马约拉纳性质【3-6】，只有
直接的中微子质量实验才能在绝对质量尺度上提供明
确的答案。此外，随着振荡实验结果的增加，张力使
得在 Λ CDM 模型及其扩展的框架内分析的来自宇宙
学观测的中微子质量不太可靠【7,8】。直接中微子
质量实验的优势在于，它们仅依靠弱核 β 衰变中的
能量和动量守恒来确定可观测的中微子质量，对于目
前的仪器来说，中微子质量可以通过
Q P 2 2 2
