Parameter degeneracy and hierarchy sensitivity of NO$ν$A in presence of sterile neutrino
预计中微子质量等级的第一个线索将来自费米实验室的NO $ν$ A实验，作为目前最适合的参数空间，即，正态层次和$δ_{CP}=-90^\circ$是NO $ν$ A的有利参数空间，其中没有退化。但是，如果标准的三味框架不完备，并且存在新的物理学，这种情况可能会改变。在这项工作中，我们认为存在一个额外的光无菌中微子在eV尺度和研究新的简并是缺乏在标准的三味框架。我们还研究了这些新的简并对NO $ν$ A的层次测量的影响。
2017-12-18 hep-ph
Investigating Lorentz Invariance Violation Effects on CP Violation and Mass Hierarchy sensitivity at DUNE
本研究在DUNE实验中分析洛伦兹不变性破缺（LIV）的CPT破缺与守恒参数对中微子振荡的影响，发现仅$c^{XY}_{μτ}$会降低质量层级灵敏度但仍超5σ，$c^{XY}_{eμ}$和$c^{XY}_{eτ}$则大幅削弱CP灵敏度。
2024-08-02 hep-ph
Mass hierarchy and CP-phase sensitivity of ORCA using Fermilab Neutrino Beam
我们探索中微子质量等级的确定和CP相位测量使用多兆吨水切伦科夫探测器KM 3 NeT振荡研究与宇宙在深渊（ORCA）在地中海接收中微子束从费米实验室长基线中微子设施（LBNF）超过6900公里的基线。我们发现，与建议的光束亮度$1.2\times 10^{21}$质子对目标每年，它将有可能确定质量等级在$\gtrsim 4\,σ$置信水平在1年内的中微子模式。在中微子模式下的1年和在反中微子模式下的1年的组合可以确定$\gtrsim 6\,σ$置信水平的等级。我们还发现，一个非零CP-阶段可以检测到$\sim 1.8\,σ$显着性后，10年的数据。我们探讨了中微子振荡参数的简并性和影响结果的探测效率的不确定性。
2017-10-07 hep-ph
Flavor sensitivity to theta_13 and the mass hierarchy for neutrinos from solar WIMP annihilation
本文讨论了高能第二共振和伴随的绝热-非绝热跃迁对中微子在太阳物质中传播的影响。对于WIMP湮灭中微子注入的能量在“甜区”之间的300 MeV和10 GeV的太阳的中心，一个显着的和揭示的依赖中微子质量等级和混合角θ_13下降到0.5度的味道比到达地球。此外，在甜区的风味比的放大允许更好地区分太阳暗物质的可能的湮灭模式。在对WIMP性质的温和假设下，估计在甜区需要200个中微子事件才能推断θ_13、质量等级和主导的WIMP湮灭模式。如果要进行测量，可能需要未来的大容量低能中微子探测器。
2010-02-12 hep-ph
Sensitivity of medium-baseline reactor neutrino mass-hierarchy experiments to nonstandard interactions
我们探讨了在源和检测器上的非标准相互作用对反应堆电子中微子消失实验的解释的影响，短基线和中基线设计。我们使用的限制，从最近的结果从短基线实验和推广目前估计的中基线事件率，包括带电电流的相互作用，在源和检测器与标准的洛伦兹结构，但与非标准的风味结构。我们发现，在50公里的基线处，在目前有利的区域的中间，观察到的事件的平均光谱，提供了一个新的相互作用的探针。我们表明，如果在独立的实验中输入混合参数的精度提高相结合，提高非标准相互作用的灵敏度是可能的，尽管在解释中基线数据的模糊性。我们表明，非标准相互作用可以提高或抑制实验的灵敏度的质量层次，取决于阶段的参数和CP违反阶段的标准三中微子混合图片。
2013-12-11 hep-ph
Enhancing the hierarchy and octant sensitivity of ESS$ν$SB in conjunction with T2K, NO$ν$A and ICAL@INO
ESS $ν$ SB提案的主要目的是通过利用$P_{μe}$通道的第二振荡最大值处的物理学，发现具有高显著性的轻子CP相$δ_{CP}$（对于$δ_{CP}$的50%值为$5σ$）。对于$δ_{CP}$的所有值，它可以实现$3σ$对层次结构的敏感性。在这项工作中，我们专注于ESS $ν$ SB实验的层次结构和八分圆灵敏度。我们表明，ESS $ν$ SB实验与拟议的印度中微子天文台（INO）实验的大气中微子数据相结合，可以导致质量层次的灵敏度增加。此外，我们还组合了来自正在进行的实验T2 K和NO $ν$ A的结果，假设它们的完全运行时间，并给出ESS $ν$ SB + ICAL@INO + T2 K + NO $ν$ A的组合灵敏度。我们表明，虽然本身ESS $ν$ SB可以有高达$3σ$层次的敏感性，所有的实验的组合可以放弃高达$5σ$的敏感性取决于真正的层次，八分体组合。ESS $ν$ SB的八分体灵敏度本身较低。然而，所有上述实验的组合灵敏度可以放弃$3σ$灵敏度，这取决于真实层次和八分圆的选择。我们讨论了各种退化和协同作用，导致提高灵敏度时，结合不同的实验数据。
2019-05-22 hep-ex hep-ph
Appearance of neutrino asymmetries in the process of expansion of the Universe, hierarchy of neutrino masses and CP violation
本文用微分方程模型研究宇宙膨胀中碰撞与CP破坏导致的中微子不对称性，发现倒质量等级产生正负分叉态，并由原初氦4观测支持最大CP破坏。
2024-02-28 hep-ex hep-ph
Neutrino Decoherence and the Mass Hierarchy in the JUNO Experiment
中微子波包在产生时的有限大小会影响它的振荡几率。在这里，我们认为电子反中微子波包和退相干的背景下，核反应堆为基础的实验朱诺。考虑到JUNO的高预期统计数据[ $\sim$ 100k IBD事件（$\barν_e p \rightarrow e^+ n$）]、长基线（$\sim$ 53\，km）和出色的能量分辨率[ $\sim$ $0.03/\sqrt{E_{\mathrm{vis}}~\mathrm{(MeV)}}$ ]，预计其对波包大小的敏感性相当强。不幸的是，这种灵敏度可能会削弱实验的能力，测量中微子质量层次的方向，目前允许的值的波包大小。在这里，我们报告的朱诺实验的能力，以确定层次结构的方向，在存在一个有限的波包和其同时的灵敏度的大小的波包和层次结构。我们发现，波包效应是相关的层次结构的确定高达近两个数量级以上的当前实验下限的大小，注意到，没有理论上的共识，这个值的期望。我们还考虑了JUNO名义上的三中微子振荡测量物理计划的其他方面的背景下的效果，以及未来增强灵敏度的前景，包括从精确测量$Δm^2_{3l}$和近探测器。
2022-08-08 hep-ph
Effect of Non Unitarity on Neutrino Mass Hierarchy determination at DUNE, NO$ν$A and T2K
中微子的质量排序是中微子领域的主要未知数之一。长基线中微子实验有可能解决这个问题，因为它们对大物质效应很敏感。超级束实验DUNE与NO $ν$ A和T2 K一样，是研究中微子质量等级最有希望的候选者之一。但在轻子混合矩阵的非幺正性的存在下，这种实验区分两个层次的能力受到抑制。DUNE的质量等级敏感性在新物理的存在下降低。本文从振荡概率、事件、质量层次敏感性和DUNE、NO $ν$ A和T2 K的发现范围等方面分析了这种敏感性丧失的根源和程度。
2017-04-25 hep-ph
Measuring the Mass Hierarchy with Muon and Hadron Events in Atmospheric Neutrino Experiments
在大气中微子实验中，可以通过观测地球物质效应来测量中微子质量等级。磁化铁量热计由于其电荷识别能力而在这方面表现良好。在这个探测器中，$ν_μ$的带电电流相互作用产生了μ子径迹和强子簇射。μ子轨道的方向可以非常精确地测量。我们显示了预期的改善，达到这类实验的中微子质量层次，因为我们提高了μ子能量分辨率和μ子重建效率。接下来，我们建议在分析中包括强子事件，通过用相应μ子的天顶角标记它们，并首先在能量上然后在天顶角上合并强子数据。据我们所知，这种对大气中微子数据进行分析的方法以前从未被考虑过。我们表明，强子事件增加了实验的质量层次的灵敏度。最后，我们显示了预期的质量层次的灵敏度重建中微子能量和天顶角。我们展示了探测器的分辨率如何破坏中微子通道中的地球物质效应，并论证了为什么从中微子分析中获得的灵敏度不能明显优于仅使用μ子数据的分析。结果表明，当我们把μ子和强子数据的贡献相加时，得到了最佳的质量等级灵敏度。对于$\sin^22θ_{13}=0.1$，$\sin^2θ_{23}=0.5$，μ子能量分辨率为2%，重建效率为80%，曝光量为$50\times 10$ k吨-年，通过结合μ子和强子的数据，我们可以得到质量等级的$4.5σ$信号。
2013-06-06 hep-ph
Sensitivity of octant of $θ_{23}$, CP violation and mass hierarchy in NO$ν$A with multinucleon and detector effects
本研究探讨多核子效应与探测器性能对NO$ν$A实验测量中微子参数（CP相位、$θ_{23}$八象限、质量层级）敏感性的影响，发现综合模型可显著提升敏感性，且高八象限、CP下半平面及正常层级更易精确测定。
2024-04-21 hep-ph
Sterile Neutrino Sensitivity with Wrong-Sign Muon Appearance at nuSTORM
来自存储的μ子的中微子（NuSTORM;以前的VLENF）是一个提议的实验，使用3.8 GeV/c μ子衰变产生一束电子和μ子中微子，可用于短基线物理。磁化远探测器允许电子中微子到μ子中微子的错误符号μ子外观物理。该通道是LSND异常的CPT，并对异常提供10 sigma灵敏度。本说明包含对意向书中包含的nSTORM外观分析的详细解释。
2012-06-07 hep-ex hep-ph
Mass Hierarchy from SU(1,1) Horizontal Symmetry
基于SU（1，1）水平规范对称性，提出了产生手征子的新机制。手性生成的出现受模型的耦合常数s控制。这在大统一计划中至关重要。由此产生的手征代自然地获得分层Yukawa耦合矩阵。在最小参数集下，数值讨论了模型对所观察到的层次结构的恰当性。
2000-05-23 hep-ph
Studying the physics potential of long-baseline experiments in terms of new sensitivity parameters
在长基线实验的背景下，我们通过对工作中微子振荡几率参数的数值分析，研究了约束轻子CP破坏相$δ_{CP}$的物理机会。已经优选地进行了作为射束能量和/或基线的函数的两个参数“跃迁概率$δ_{CP}$相位灵敏度参数（$A^M$）“和“CP违反概率$δ_{CP}$相位灵敏度参数（$A^{CP}$）“的数值分析。这是一个优雅的技术，广泛地分析不同的实验，以约束$δ_{CP}$相位，也调查轻子部门的质量等级。参数$A^{CP}$的正负值对应于特定束流能量范围内的两个层次，这可能是探索质量层次和$δ_{CP}$相位的一种非常有前途的方法。$δ_{CP}$相位上更鲁棒的界限的关键是改进所涉及的检测技术，以更好的实验精度探索比特低能量和相对长的基线区域。
2016-08-24 hep-ph
Improving the hierarchy sensitivity of ICAL using neural network
大气中微子实验可以确定中微子质量等级的任何值的$δ_{CP}$。位于印度的中微子天文台的铁量热计（ICAL）探测器可以通过确定产生的μ子的电荷来区分$ν_μ$和$\barν_μ$的带电电流相互作用。因此，它特别适合于确定层次结构。在能量为几个GeV、路径长度为几千公里的中微子中，这种层次特征更为突出，即方向不接近水平的$\textit{i.e.}$中微子。我们使用自适应神经网络来识别这样的事件，具有良好的效率和纯度。根据这些选定事件计算的层级敏感度达到$3 σ$级别，其中$Δχ^2$为9。
2015-11-01 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Sensitivity to the Neutrino Mass Hierarchy
在接下来的十年里，将有许多实验试图确定中微子的质量等级。对这类实验的可行性研究通常会确定Δ chi的期望值^[2]。由于层次结构是一个离散的选择，因此Δ chi ^2不服从单自由度的chi ^2分布，因此层次结构确定的置信度σ的数量不是期望的Δ chi ^2的平方根。我们给出了一个简单的公式，表示对层级的敏感度，它可以从中位数实验中得到，作为期望的Δ χ ^[2]的函数。
2016-04-20 hep-ex hep-ph math.ST
An Appearance-Like Reactor Experiment To Measure Ue3
传统的反应堆中微子实验是消失实验，因此对小混合角的敏感性不如出现实验。最近的研究表明，未来由近探测器和远探测器组成的反应堆中微子实验可以与第一代超束竞争，以确定sin ^2 {2 theta_{13} }降至10^{-2}。我们表明，通过使用反中微子电子的弹性散射在附近的检测器周围的配置，其中dsigma^{barν_e}/dT呈现动力学零，一个外观样的实验可以模拟，与在远检测器中的逆β衰变反应实现的灵敏度。因此，近探测器也可以用来寻找振荡。我们提出如何反中微子电子弹性散射可以适当地用于此目的，允许在远探测器和近探测器的测量的组合将推动实验的灵敏度较低的值theta_{13}。
2003-11-27 hep-ph
The need for an early anti-neutrino run of NOvA
最近在反应堆实验中测得的$\ty$的较大值对未来的中微子实验是一个非常好的消息。特别是，\nova实验，$ν$和$\anu$运行各3年，如果以下两种有利组合之一为真，则能够确定质量等级：$-180^\circ \leq \dcp \leq 0$的正常等级或$0\leq \dcp \leq 180^\circ$的倒置等级。在这份报告中，我们研究了\nova数据的前3年的层次结构。由于$\sin^2 2 \tz$被测量为非最大值，因此$\tz$可以在较低或较高的八分圆中。纯$ν$数据受$\ty$ -层次和八分层次退化的影响，这限制了此类数据的层次敏感性。$ν$和$\anu$数据的组合不受这些简并的影响，因此具有更好的层次区分能力。我们发现，3年的$ν$运行，层次结构的确定是可能的，只有两个的四个八分位数层次结构的组合。在$ν$和$\anu$模式下相同的1.5年运行为所有四种组合提供了良好的分层灵敏度。
2014-07-23 hep-ph
Resolving the Mass Hierarchy with Atmospheric Neutrinos using a Liquid Argon Detector
我们探索了大质量液氩探测器通过大气中微子的相互作用确定Delta m_{31} ^2的符号或中微子质量等级的潜力。我们给出了一个100 kT磁化探测器的结果，它对ν_μ，\bar ν_μ和在有限的能量范围内对ν_e，\bar ν_e分别有灵敏度，我们还讨论了这种探测器的非磁化形式的灵敏度。在考虑了中微子能量和方向的拖尾效应以及相关的统计误差、理论误差和系统误差后，我们对模拟数据进行了分组χ^2分析。在目前允许的中微子参数范围内，χ^2是边缘化的，并被确定为θ_{13}的函数。我们发现这样的探测器提供了优越的能力的层次分辨率，允许一个> 4σ的测定为100千吨探测器超过10年的运行周期的值为\sin^2 2θ_{13} \ge 0.05。对于未磁化的探测器，当\sin^2 2θ_{13} = 0.04时，有可能获得2.5σ的灵敏度.
2008-07-24 hep-ph
Sensitivity of atmospheric neutrino experiments to neutrino non-standard interactions
我们研究了大气中微子实验对中微子非标准相互作用（NSI）的敏感性，这是由KamLAND和太阳中微子实验中两个质量平方差之间的张力引起的。在这项研究中，未来的超神冈实验4438天NSI的敏感性。假设质量等级是已知的，我们发现，从太阳中微子和KamLAND数据的最佳拟合值可以测试在8 $σ$以上，而从全球分析可以检查在5.0 $σ$（1.4 $σ$）的正常（倒置）的质量等级。
2016-09-23 hep-ph
Influence of cross-sectional uncertainty on sensitivity studies of DUNE and T2HK experiments
中微子实验的最终目标是精确测量中微子混合参数和确认质量等级。系统的不准确的截面模型中引入的中微子混合参数估计的不准确性。为了实现这些雄心勃勃的目标，必须确保大幅度降低不确定性，特别是那些与截面、中微子-核相互作用和中微子-能量重建有关的不确定性。在这篇研究文章中，我们使用三个替代中微子事件发生器，GENIE，NuWro，和GiBUU，分析T2 HK，DUNE的敏感性研究，以及DUNE和T2 HK的组合敏感性的质量等级，CP破坏，和截面不确定性引起的八分体简并。这些发电机的横截面模型是分开的和独立的。
2022-10-04 hep-ph
Untangling CP Violation and the Mass Hierarchy in Long Baseline Experiments
在重叠区域，正常和倒置的层次，中微子-反中微子双概率空间的$ν_μ\to ν_e$外观，我们得到一个简单的身份之间的解决方案在（$\sin^2 2θ_{13}$，$\sin δ$）平面的不同层次。参数$\sin^2 2θ_{13}$设定在大气$δm^2_{atm} \approx 2.4 \times 10^{-3}$ eV $^2$的$ν_μ\to ν_e$出现概率的尺度，而$\sin δ$控制轻子扇区中CP破坏的量。两个解之间的同一性在于，两个层次的$\sin δ$值之差等于$\sqrt{\sin^2 2θ_{13}}$值的两倍除以$\sqrt{\sin^2 2θ_{13}}$的{ \it critical}值。我们将这个身份的两个建议的长基线实验，T2 K和NO $ν$ A，我们展示了它如何可以用来提供一个简单的理解时，以及为什么假的解决方案被排除在两个或两个以上的实验相结合。同一性证明了T2 K和NO $ν$ A的真正互补性。
2004-08-05 hep-ph
Determination of the mass hierarchy with medium-baseline reactor-neutrino experiments
我讨论了未来中基线反应堆反中微子实验的中微子质量层次的敏感性。通过使用标准卡方分析，我们发现灵敏度强烈地依赖于基线长度L和能量分辨率（Δ E/E）^2 =（a/ E/MeV）^2 + b^2，其中a和b分别代表统计和系统不确定性。最佳长度为L ~ 40-55 km，分辨率越大，最佳长度越短。对于放置在距离20 GW_th反应堆约50 km处的5 kton探测器（具有12%重量分数的自由质子），实验将在（a，b）=（2，0.5）%（（3，0.5）%）的能量分辨率下运行5（15）年或更长时间后确定平均（Δ chi ^2）_min ~ 9的质量等级。这种类型的实验还可以测量相关的混合参数，精度约为0.5%。
2013-04-30 hep-ph
Sensitivity Study of Supernova Neutrinos for Mass Hierarchy
本研究评估DUNE、Hyper-K和JUNO三个下一代探测器区分超新星中微子质量层级的能力，采用三种通量模型，发现灵敏度随距离和模型变化，凸显未来观测站的物理潜力。
2024-11-12 hep-ph
Direct test of the MSW effect by the solar appearance term in beam experiments
我们讨论了是否可以在长基线实验中以高置信度验证中微子振荡中的MSW效应。我们证明，在中微子工厂足够长的基线，物质效应的灵敏度，而不是质量层次的灵敏度，不抑制$\sin^2 2 θ_{13}$，因为它是由太阳振荡的外观概率。此外，我们表明，在长基线实验的MSW效应的参数独立的直接验证，中微子工厂的基线至少为6000公里是必要的。对于超级光束，我们没有发现一个$5σ$发现潜力的MSW效应独立的$\sin^2 2 θ_{13}$。最后总结了不同的方法来测试MSW的效果。
2005-04-22 hep-ph
Mass hierarchy sensitivity of medium baseline reactor neutrino experiments with multiple detectors
报道了中基线反应堆中微子多探测器实验的中微子质量分级灵敏度。通过增加近端探测器和将近端探测器和远端探测器相结合，可以显著提高测定MH的灵敏度。灵敏度提高的大小与单个质量分裂测量的准确性有关，并且需要严格控制近和远探测器的相对能量标度不确定性。我们研究了近探测器的基线和目标质量对组合灵敏度的影响。定义了一个优值系数来优化近探测器的基线和目标质量，对于目标质量为20 kton、基线为52.5 km的远探测器，最优值系数分别为$\sim$ 13 kton和$\sim$ 4 kton。作为未来中基线反应堆中微子实验的典型例子，选择了JUNO和RENO-50近探测器的最佳位置和目标质量。最后，我们讨论了中微子光谱的不确定性的不同影响的设置一个单一的检测器和双检测器，这表明，光谱的不确定性可以很好地约束在附近的检测器的存在。
2016-02-14 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Addendum: Neutrino Mass Hierarchy Determination Using Reactor Antineutrinos
根据大亚湾核电站和RENO实验中发现的较大的非零θ_{13}值，我们更新了利用高统计反应堆电子反中微子实验确定中微子质量等级的研究。我们发现，有显着的修改的结果，这允许放松的检测器的特性，如能量分辨率和曝光，需要获得显着的灵敏度，或确定，中微子质量层次在这样的反应堆实验。
2012-08-31 hep-ph
3-flavor and 4-flavor implications of the latest T2K and NO$ν$A electron (anti-)neutrino appearance results
两个长基线实验T2 K和NO $ν$ A最近提出了新的发现。T2 K已显示第一个$\bar ν_e$外观数据，而NO $ν$ A已发布第一个$ν_e$外观结果。这些数据特别重要，因为它们使我们能够第一次以直接（或明显）的方式探测轻子CP破坏。事实上，这是第一次从中微子和反中微子观测的比较中发现CP破坏的迹象。我们认为这些新的结果的影响，无论是标准的3味框架和非标准的3+1计划，涉及一个不育中微子物种。3-风味分析显示了先前趋势的巩固，即略微偏好$\sin δ<0$，不利于CP保守（$δ=0, π$），其统计学显著性接近$90\%$ C.L.，和轻度偏好（大于68% C. L.）对于正常的层次结构。在3+1框架中，数据约束两个CP阶段（$δ_{13} \equiv δ$和$δ_{14}$），它们表现出对共同值$δ_{13} \simeq δ_{14} \simeq -π/2 $的轻微偏好。有趣的是，在放大的四中微子方案中，对三味框架中正常层次结构的偏好完全消失了。这表明，轻不育中微子可能构成一个潜在的来源的脆弱性的能力，两个LBL实验区分中微子质量等级。
2016-03-22 hep-ex hep-ph
Determining the Octant of $θ_{23}$ with PINGU, T2K, NOvA and Reactor Data
探讨了平谷大气中微子测量$θ_{23}$八分圆的前景。我们详细研究了中微子的能量和角度分辨率对八分仪灵敏度的影响。结果表明，大气中微子通量预测的系统不确定性，特别是影响中微子能量谱和天顶角谱的系统不确定性，使PINGU的灵敏度大大降低。我们还研究了在长基线实验T2K和NOvA中结合反应堆实验测量$θ_{23}$八分圆的前景。我们研究了NOvA和T2K两种构型下的这种情况，并对它们进行了比较分析。根据仅仅3年的平谷数据，八分仪可以在超过$3σ$ C.L.的温度下确定。对于$sin^2θ_{23}<0.419$和$sin^2θ_{23}>0.586$，如果我们添加反应堆数据，并且如果正常层次为真。在添加来自T2K和NOvA的数据后，灵敏度提高，使得可以在$4σ$ C.L.处确定八分圆。对于$sin^2θ_{23}<0.426$和$sin^2θ_{23}>0.586$，如果正常层次为真。如果$sin^2θ_{23}<0.413$是真的正规层次，那么甚至右八分圆的$5σ$意义也可以实现。真正的倒置层次的灵敏度较低，我们期望从这种情况下的组合数据集确定$sin^2θ_{23}<0.43$和$>0.585$的八分圆。
2013-09-23 hep-ph
Combining $ν_e$ Appearance and $ν_μ$ Disappearance Channels in Light Sterile Neutrino Oscillation Searches at Fermilab's Short-Baseline Neutrino Facility
最近，在短基线上观测到的中微子通量异常的一些实例，已经为我们的标准模型集合中添加新的中微子味道的假设提供了牵引力，尽管这些中微子味道与伙伴轻子无关。在LSND、MiniBooNE和离核反应堆很近的地方观察到的异常表明存在质量在$\sim1\text{eV}$尺度上的无菌质量态，这促使了进一步的研究。随后，费米实验室将主持一个短基线中微子（SBN）振荡计划，该计划将通过沿助推器中微子束线部署三个最先进的液氩探测器来交叉检查这些异常。通过逐事件的蒙特卡罗模拟研究，本文提出了短基线振荡的敏感性预测SBN在一个纯粹的统计基础上的范围内的3+1无菌中微子模型近似两味混合的基础。作为世界上第一个，在参数空间的3+1混合角$θ_{14}$和$θ_{24}$的敏感性，除了通过组合$ν_μ$消失和$ν_e$出现通道数据获得的敏感性。还提供了这两个单独通道的能谱和3+1振荡参数灵敏度预测。结果与费米实验室已经设想的参数空间灵敏度预测一致，达到了令人满意的程度。
2017-05-18 hep-ph
Effect of invisible neutrino decay on neutrino oscillation at long baselines
本文研究不可见中微子衰变对 DUNE 类 LArTPC 和 P2O 类水切伦科夫长基线实验的影响，发现衰变通常降低质量层次灵敏度，但提高八分圆灵敏度，且两实验联合分析可在 5σ 水平消除 θ_{23}-δ_{CP} 简并。
2024-11-25 hep-ph nucl-th
On the Observability of Collective Flavor Oscillations in Diffuse Supernova Neutrino Background
集体味振荡已知会在超新星（SN）中微子和反中微子光谱中产生多重分裂。这些光谱分裂不仅取决于中微子的质量等级，而且还取决于初始的相对通量组成。对未来银河系超新星信号中光谱分裂的观测有望揭示中微子的质量等级模式。然而，由于扩散超新星中微子背景（DSNB）由所有过去超新星的中微子通量叠加而成，并且由于不同的超新星预计具有略微不同的初始通量，因此检查集体振荡的等级依赖签名是否可以在通量谱的平均化中幸存下来是相关的。由于中微子和反中微子的初始相对通量谱的SN的实际分布是未知的，我们假设它们的对数正态分布。我们研究了层次灵敏度对对数正态分布函数的均值和方差的依赖性。我们发现，层次的敏感性依赖于相对初始亮度的平均值至关重要。宽度的作用是降低所有平均初始相对光度值的层次敏感性。我们发现，在非常小的混合角（$θ_{13}$）的限制，只考虑统计误差，即使是非常温和的值的方差，几乎没有可检测的层次的灵敏度，如果平均相对光度的$ν_e$和$\barν_e$大于1。
2011-08-12 astro-ph.SR hep-ph
Determining the Neutrino Mass Hierarchy with INO, T2K, NOvA and Reactor Experiments
相对较大的测量值$θ_{13}$开辟了通过地球物质效应确定中微子质量等级的可能性。在目前基于加速器的实验中，只有NOvA有足够长的基线来观察地球物质的影响。然而，NOvA在$δ_{CP}$的真实值的知识上受到不确定性的困扰，这可能会大大降低其对中微子质量等级的敏感性。另一方面，地球物质对大气中微子的影响几乎与$δ_{CP}$无关。位于印度的中微子天文台（ICAL@INO）的50千吨磁化铁热量计将观测大气中微子。该探测器的电荷识别能力使其在通过观测地球物质效应确定质量等级方面比其他探测器具有优势。我们详细研究了中微子质量层次的灵敏度，从这个实验模拟使用基于Nuance的发生器为ICAL@INO和折叠的探测器分辨率和效率从一个完整的Geant 4为基础的探测器模拟INO合作获得的数据。然后将ICAL@INO的数据与来自T2 K、NOvA、DoubleBrachz、RENO和大亚湾实验的模拟数据相结合，并进行了对质量等级的联合敏感性研究。利用10年的ICAL@INO数据，结合T2 K、NOvA和反应堆数据，人们可以得到关于中微子质量等级的$2.3σ-5.7σ$发现，这取决于$\sin^2θ_{23}$ [0.4 -- 0.6]、$\sin^22θ_{13}$ [0.08 -- 0.12]和$δ_{CP}$ [0 -- 2 $π$ ]的真实值。
2013-05-30 hep-ex hep-ph
Octant sensitivity for large theta(13) in atmospheric and long baseline neutrino experiments
中微子振荡中的一个未知参数是混合角theta_{23}的八分圆。本文根据反应堆实验测量到的theta_{13}的非零值，讨论了在长基线实验T2 K和NOvA中与未来大气中微子探测器联合确定theta_{23}八分圆的可能性。我们考虑了两种大气中微子探测器技术-磁化铁量能器和非磁化液氩时间投影室。我们提出的八分仪灵敏度T2 K/NOvA和大气中微子实验分别以及合并。对于长基线实验，精确测量theta_{13}，可以排除在错误的八分圆简并解决方案，大大提高了灵敏度。对于theta_{23} = 39“0和sin^2 2 theta_{13} = 0.1，对于正态和反向分层的所有delta_{CP}值，T2 K +NOvA至少可以达到~2 sigma灵敏度。对于大气中微子，在反应堆实验中测得的theta_{13}的适度大的值是有益的八分圆灵敏度，因为增强的物质效应。对于theta_{23} = 39 °，delta_{CP} = 0和正常等级，磁化铁探测器可以给出500 kT/年照射的2 σ八分圆灵敏度。通过结合T2 K +NOvA，这对于两个层次结构增加到3 sigma。这是由于T2 K/NOvA和大气中微子实验在最小chi ^2处偏好不同的theta_{23}值。由于μ子和电子贡献的相互作用以及优越的分辨率，具有相同曝光量的大气中微子液氩探测器可以提供更高的八分圆灵敏度。我们得到了一…
2013-06-12 hep-ex hep-ph
Little hierarchy in the minimally specified MSSM
我们研究约束版本的最小超对称模型和调查之间的层次结构的电弱规模和规模的超伙伴，可以实现不依赖于指定模型参数由一个以上的数字。这种方法自动避免了通过参数的特殊选择获得大层次结构的场景，但保留了各种敏感性度量不赞成的场景。我们考虑模型与普遍的高根诺和标量质量，模型与非普遍的希格斯质量或非普遍的高根诺质量和重点的情况下，所有的模型参数是相同的顺序或零的大统一尺度。我们发现，最大层次之间的电弱标度和停止质量，要求模型参数不指定超过一位数，范围从一个因素的$\sim 10-30 $的CMSSM到$\sim 300$的模型与非普遍的希格斯或高根质量。
2018-09-13 hep-ph
Sensitivity to eV-scale Neutrinos of Experiments at a Very Low Energy Neutrino Factory
LSND的结果尚待在$5 σ$一级确认。提出了一个实验，利用3 GeV的μ子存储环，将允许在短基线的消失和外观通道进行探索。外观通道可以提供超过$5 σ$的LSND结果确认或拒绝。其他物理学也可以在这样的设施，如测量电子中微子截面。介绍了在极低能中微子工厂（VLENF）进行的实验对eV尺度中微子的灵敏度。
2011-11-28 hep-ex hep-ph
Evidence for leptonic CP phase from NO$ν$A, T2K and ICAL: A chronological progression
我们研究了长基线（LBL）实验NO $ν$ A和T2 K与大气中微子实验ICAL@INO之间的协同作用，以获得轻子区CP破坏的第一个线索。我们还讨论了如何精确的轻子CP相位（$δ_{CP}$）可以通过这些实验测量。首先在振荡概率的水平上描述CP灵敏度，讨论其对参数-- $θ_{13}$、质量等级和$θ_{23}$的依赖性。特别是，我们讨论了如何精确的知识或缺乏这些参数可以影响LBL实验的CP灵敏度。我们遵循分阶段的方法，并分析了$δ_{CP}$的敏感性，可以在不同的时间点在未来15年内从这些LBL实验单独和/或与ICAL@INO。我们发现NO $ν$ A/T2 K的CP敏感性由于不同通道之间以及两个实验之间的协同作用而增强。另一方面，缺乏知识的层次和八分圆的CP敏感性较差的一些参数范围。将ICAL数据添加到T2 K和NO $ν$ A可以排除这些虚假的错误层级和/或错误八分体解，并且导致$δ_{CP}$值的范围的显著增加，对于该范围可以实现CP破坏的提示。事实上，在不利于NO $ν$ A/T2 K的参数区域，我们可以通过将ICAL数据加入这些参数区域中来获得CP破坏的第一个证据。类似地，可以测量$δ_{CP}$的精度也随着ICAL数据的包括而提高。
2014-04-17 hep-ph
Electron Antineutrino Disappearance at KamLAND and JUNO as Decisive Tests of the Short Baseline Anti-nu_mu to Anti-nu_e Appearance Anomaly
IsoDAR反中微子源是由8Li同位素在静止状态下衰变产生的通量，当与JUNO（江门地下中微子天文台）探测器配对时，它对高Δ m^2振荡的反nu_e消失具有前所未有的灵敏度。在假设CPT不变性的前提下，可以利用anti-nu_e消失的敏感区域来限制anti-nu_mu对anti-nu_e出现信号的参数空间。该实验的5 σ灵敏度涵盖了从组合拟合到短基线实验的整个anti-nu_mu到anti-nu_e允许的参数空间。这代表了在所有$CPT$不变的模型中对LSND和MiniBooNE反中微子外观信号的决定性测试。在KamLAND运行IsoDAR以类似的方式限制了大部分外观信号区域。
2013-12-30 hep-ex hep-ph
Enhancing the sensitivity to neutrino oscillation parameters using synergy between T2K, NO$ν$A and JUNO
Theoretical Physics Division, Physical Research Laboratory（物理研究实验室理论物理部）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Spallation Neutron Source Science Center（散裂中子源科学中心）；Theory Division, Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所理论部）；School of Physical Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学促进协会物理科学学院）；Department of Physics, University of Toronto（多伦多大学物理系）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Division of Sciences, Krea University（克里亚大学科学学部）
研究结合T2K、NO$\nu$A当前数据与JUNO模拟数据对轻子CP相位和中微子质量顺序测定的影响，JUNO可打破NO$\nu$A的简并并解决与T2K的张力。
2026-06-26 hep-ex hep-ph hep-th
Sensitivity of the T2HKK experiment to the non-standard interaction
如果中微子传播中存在味相关的非标准相互作用（NSI），则对物质效应进行修正，并用无量纲参数$ε_{αβ}~(α,β=e, μ, τ)$来表征这种修正.在本文中，我们讨论的敏感性T2HKK实验，其可能性，现在认真讨论作为未来的T2K实验的扩展，这样的NSI。假设$ε_{αμ}=0~(α=e, μτ)$和$ε_{ττ}=|ε_{eτ}|/(1+ε_{ee})$，这是由其他实验满意的一个很好的近似，我们发现，在可能的离轴磁通配置的$1.3^\circ$，$1.5^\circ$，$2.0^\circ$和$2.5^\circ$，离轴角$1.3^\circ$的情况下给出了最高的灵敏度$ε_{ee}$和$|ε_{eτ}|$。我们的结果表明，$1.3^\circ$离轴配置可以排除3 $σ$时$|ε_{ee}|\gtrsim 1$或$|ε_{eτ}|\gtrsim 0.2$的NSI。我们还发现，在存在NSI的情况下，T2 HKK（对于离轴角$1.3^\circ$）对两个CP相位（$δ_{CP}$和arg（$ε_{e τ}$））的敏感性优于DUNE。这是因为两个检测器之间的协同作用，即，一个在神冈一个在韩国T2HKK对CP相的灵敏度在倒层次上优于Hyperkamiokande的大气中微子实验，而在正层次上大气中微子实验对CP相的灵敏度最高。
2017-02-20 hep-ph
Baseline optimization for the measurement of CP violation, mass hierarchy, and $θ_{23}$ octant in a long-baseline neutrino oscillation experiment
下一代长基线电子中微子外观实验将寻求发现CP破坏，确定质量等级和解决$θ_{23}$八分圆。鉴于最近的精确测量的$θ_{13}$，我们认为这些测量的灵敏度在一项研究中，以确定最佳的基线，包括实际考虑有关光束和探测器的性能。我们的结论是，在一个宽带μ子中微子束的基线至少1000公里的检测器是最佳的配置。
2015-02-25 hep-ex hep-ph
Can the hint of $δ_{CP}$ from T2K also indicate the hierarchy and octant ?
T2 K中微子数据已经给出了轻子CP相$δ_{CP}$的最佳拟合值为$-90^\circ$的提示。在本文中，我们问的问题，如果这一提示是由随后的中微子和反中微子运行的T2 K证实，那么它也可以提供任何信息的其他两个剩余的未知振荡参数-中微子质量等级和八分圆的$θ_{23}$。我们发现，如果T2 K只在中微子模式下运行，其全部目标曝光，那么$δ_{CP} = -90^\circ$将表明真正的层次是正常的，真正的八分圆更高。另一方面，如果T2 K以相等的中微子和反中微子模式运行，那么真正的层次结构可以被确认为正常的，但八分圆将保持不确定。我们还研究了反中微子运行对T2 K CP灵敏度的影响。
2015-07-07 hep-ph
Complementarity Between Hyperkamiokande and DUNE in Determining Neutrino Oscillation Parameters
在这项工作中，我们调查的中微子质量等级，八分圆的混合角$θ_{23}$和CP相位$δ_{CP}$在未来的长基线实验T2 HK和DUNE以及在Hyperkamiokande（HK）的大气中微子观测的敏感性。我们首次表明，灵敏度大大提高，如果我们结合这三个实验。我们的研究结果表明，由于参数退化的存在，T2HK和HK的层次敏感性是有限的。但是当T2HK和HK加在一起时，这种简并被去除。用T2 HK +HK（DUNE），中微子质量等级至少可以在$ 5 σ$（8 $σ$）C. L.对于真$δ_{CP}$的任何值。对于T2 HK +HK+DUNE，质量等级的显著性增加到几乎15 $σ$，即$δ_{CP}$的不利值。对于这些组合设置，除了$5σ$ C.L处的$43.5^\circ < θ_{23} < 48^\circ$之外，对于两个层次结构，不管$δ_{CP}$的值如何，都可以解析八分圆。CP破坏的重要性约为10 $σ$ C.L.。用于$δ_{CP} \sim \pm 90^\circ$。除此之外，这些组合设施具有在$5 σ$处对于任何真$θ_{23}$值发现至少真$δ_{CP}$值的$68\%$分数的CP违反的能力。当三者结合时，$Δm^2_{\rm eff}$、$\sin^2θ_{23}$和$δ_{CP}$的精度分别为0.3%、2%和20%。我们还阐明了HK大气中微子实验中的八分圆简并是如…
2017-02-15 hep-ph
Matter effects at the T2HK and T2HKK experiments
确定中微子质量等级和测量CP破坏相$δ_{CP}$是当今中微子物理的两个主要目标。即将进行的T2 HK（具有小物质效应和高统计量）和DUNE（具有大物质效应）实验已被证明分别对$δ_{CP}$和中微子质量等级具有出色的灵敏度。最近的T2HKK建议旨在通过将HK探测器的两个罐中的一个放置在韩国的一个站点来提高T2HK的层次灵敏度，以收集$\sim 1100$ km基线处的数据。鉴于DUNE无论如何都会在$\sim 1300$ km处收集数据，我们将探讨是否有利于收集T2 HKK提出的额外长基线数据，或通过将两个探测器罐都保留在日本来提高“常规”T2 HK的$δ_{CP}$精度。我们通过比较这两个选项与DUNE的物理范围来做到这一点。我们发现，DUNE+T2HKK是更好地排除错误的层次结构，达到$Δχ^2 > 175$的真实参数无关。虽然DUNE+T2HK可以在参数空间的某些部分更精确地测量$δ_{CP}$，但DUNE+T2HK和DUNE+T2HKK在当前最佳拟合点附近表现同样良好，给出了大约$15^\circ$的$δ_{CP}$宽度。T2HKK设置允许我们关联和约束从相同源收集数据的两个探测器之间的系统误差，这可以将实验的灵敏度提高高达25%。这种系统误差的减小对于确定更重要的振荡参数是至关重要的。
2017-10-18 hep-ph
Neutrino mass hierarchy determination with IceCube-PINGU
基于GLoBES软件的模拟，讨论了PINGU（Precision IceCube Next Generation Upgrade）中大气中微子的中微子质量等级确定，包括完整的三味框架和参数简并，并将其与长基线实验方案进行了比较。我们表明，大气质量层次结构的灵敏度取决于可实现的实验属性，我们确定的主要目标进行优化，而大量的测试系统误差的影响原来是小的。根据theta_23、delta和真实层次的值，运行三年后90%CL到3sigma的发现似乎是可以想象的。我们还强调与现有的光束和反应堆实验的协同作用，由NOvA驱动，如参数空间的互补覆盖。最后，我们指出，一个低强度的中微子束与一个相对较短的衰变管可以用来确定质量等级的灵敏度相媲美的LBNE实验的检测器的方向分辨率无关。
2013-07-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Imprints of a light Sterile Neutrino at DUNE, T2HK and T2HKK
我们评估了3+1方案中的无菌中微子振荡对美国和日本的长基线实验的影响。日本有两个实验方案，分别称为T2HK和T2HKK。我们显示了无菌中微子振荡参数对T2 HK和T2 HKK对质量等级、CP破坏和$θ_{23}$八分圆的预期灵敏度的影响，并将其与标准振荡情况下的预期灵敏度进行比较。我们加入了DUNE的预期十年数据，并给出了T2HKK+DUNE对振荡参数的组合预期灵敏度。我们做了充分的边缘化的相关参数空间，并显示了真正的无菌混合角的大小对这些实验的物理范围的影响。我们表明，如果一个假设的源的CP破坏是单独的标准CP阶段的测试情况下，那么它似乎预期的CP破坏的灵敏度下降，由于不育中微子。然而，如果我们放弃这一假设，那么CP敏感性可能会朝任何一个方向发展。预期的八分圆的$θ_{23}$和质量层次的灵敏度的影响取决于无菌混合角的大小在一个非平凡的方式。
2017-09-07 hep-ph
Physics potential of neutrino oscillation experiment with a far detector in Oki Island along the T2K baseline
隐岐岛位于日本和韩国之间的东海到神冈（T2 K）基线。从J-PARC到隐岐岛的距离约为653公里，是T2 K实验（L= 295公里）的两倍。当来自J-PARC的中微子束的离轴角为3.0^ \circ（2.0^ \circ）时，在超级神冈（SK），离轴束（OAB）与1.4^ \circ（0.6^ \circ）到达隐岐岛。我们研究在T2 K实验期间在隐岐岛放置远探测器的物理情况。我们估计的物质密度分布沿东海到隐岐基线使用最近的地震测量。对于基准体积为100 kton，辐照量为2.5 × 10 ~（21）POT（质子在靶上）的探测器，我们发现，如果sin ^22 θ_rct \equiv 4，则质量分级模式可以在3σ水平上区分|U_{e3}| ^2（1-|U_{e3}| ^2）\gsim 0.09，通过观察类电子CCQE（Charged-Current Quasi Elastic）事件。Maki-Nakagawa-Sakata轻子味混合矩阵δ_mns中的CP相可以用\pm 20^ \circ来约束。作为参考，我们通过在韩国L= 1000 km和OAB=0.5^ \circ（T2 KK）放置相同的探测器以及将其放置在SK站点（T2 K_122）重复相同的分析。东海-神冈-OKI（T2 KO）对质量等级的灵敏度约为T2 KK的1/3（以Δ x^2_min计），而对相位δ_mns的灵敏度在T2…
2012-09-13 hep-ph
Physics Reach of Atmospheric Neutrino Measurements at PINGU
本文详细研究了冰立方中的PINGU等大型地下水/冰切伦科夫探测器对中微子质量等级、大气混合角及其八分圆的灵敏度。基于传播基中的事件率分解，我们说明了中微子散射、可见光能量和天顶角重建过程、能量和角分辨率以及μ子误识别率的拖尾效应，以及探测器分辨率、μ子误识别率和整体归一化中的系统误差的影响。根据事件的非弹性，将类μ子事件分成两个通道，可以提高灵敏度，特别是质量等级灵敏度。我们还表明，包括级联事件可以提高和稳定的测量灵敏度。
2014-08-06 hep-ex hep-ph
Can we learn something more on oscillations from atmospheric neutrinos?
我们表明，对于长基线实验，使用山水切伦科夫探测器大气中微子数据提供了一个强大的方法来解决参数简并。特别是，长基线和大气数据的组合显着增加的灵敏度中微子质量等级和八分圆的$θ_{23}$。此外，我们还讨论了利用大型磁化铁量能器的类$μ$大气中微子数据来确定中微子质量等级的可能性。
2006-10-04 hep-ph
On the Role of the $ν_τ$ Appearance in DUNE in Constraining Standard Neutrino Physics and Beyond
我们考虑在未来的地下中微子实验（DUNE）中的$ν_μ\to ν_τ$出现通道，它提供了一个很好的$ν_τ$样本的统计。为了测量其对约束振荡参数的影响，我们考虑了几个假设的效率为$ν_τ$充电电流信号事件（与随后的$τ\to e$衰减）和相关的背景和研究各种系统的不确定性的影响。两种不同的中微子通量被认为是CP破坏优化的流量和$ν_τ$优化的流量。我们的结果表明，除了$ν_μ\to ν_τ$外观通道并没有减少目前的标准3- $ν$振荡参数的不确定性，但它可以在一个显着的方式提高灵敏度的非标准相互作用参数$|ε_{μτ}|$和新的混合角$θ_{34}$的无菌中微子模型的$3+1$类型。
2019-12-17 hep-ph
Nonstandard neutrino interactions at DUNE, T2HK and T2HKK
我们在下一代长基线中微子实验DUNE、T2HK和T2HKK中研究了非标准中微子相互作用（NSI）引起的物质效应。如果多个NSI参数是非零的，这些实验的潜力，以检测CP破坏，确定的质量层次和约束NSI是严重受损的退化之间的NSI参数和广义质量层次退化。特别地，当$ε_{eτ} = \cotθ_{23} ε_{eμ}$时，出现通道中的前导阶项之间的抵消强烈地影响T2 HK和T2 HKK处对这两个NSI参数的灵敏度。我们还研究了对真实CP相位$δ$和真实质量等级的敏感性的依赖性，并发现整体DUNE对NSI参数的大小具有最好的敏感性，而T2 HKK对CP破坏具有最好的敏感性，无论是否存在NSI。此外，对于T2HKK，韩国探测器的离轴角越小，整体效果越好。我们发现，由于在外观通道概率的领导阶项的结构，在一个给定的实验中的NSI的灵敏度是相似的两个质量层次，模的相位变化$δ\to δ+ 180^\circ$。
2016-12-05 hep-ex hep-ph
Degeneracy resolution capabilities of NO$ν$A and DUNE in the presence of light sterile neutrino
利用NO $ν$ A的最新结果，研究了无菌中微子对DUNE实验和NO $ν$ A未来运行的物理势的影响.使用消失和出现数据的组合分析，NO $ν$ A报告了正常分级（NH）下的首选解决方案，其中两个退化最佳拟合点一个在低八分圆（LO）中，$δ_{13}$ = 1.48 $π$，另一个在高八分圆（HO）中，$δ_{13}$ = 0.74 $π$。本文还报道了另一种逆层次（IH）解，它与最佳拟合的距离为0.46 $σ$。我们讨论了解决这些简并在无菌中微子的存在的机会。
2018-09-14 hep-ph
$θ_{13}$, $δ$ and the neutrino mass hierarchy at a $γ=350$ double baseline Li/B $β$-Beam
我们考虑一个$β$ -Beam设施，其中$^8$ Li和$^8$ B离子在$γ= 350$加速，在10 Km储存环中积累并衰变，从而产生强$\bar ν_e$和$ν_e$束。这些光束照射分别位于$L \simeq 2000$ Km和$L \simeq 7000$ Km的两个铁探测器。该设置的物理势作为通量的函数进行了详细的分析。我们发现，对于最高通量（$10 \times 10^{18}$离子衰变每年每个基线），$θ_{13}$的灵敏度达到$\sin^2 2 θ_{13} \geq 2 \times10^{-4}$ ;大气质量差的符号可以识别，无论真正的层次结构，为$\sin^2 2 θ_{13} \geq 4\times10^{-4}$ ;和，CP违反可以发现在70%的$δ$参数空间为$\sin^2 2 θ_{13} \geq 10^{-3}$，有一定的敏感性CP违反下降到$\sin^2 2 θ_{13} \geq 10^{-4}$为$|δ| \sim 90^\circ$。
2008-06-17 hep-ex hep-ph
Effects of tau-neutrino detection on non-standard interactions at DUNE with a short discussion on the nature of neutrino mixing
University of Toronto（多伦多大学）
本文研究了DUNE远探测器探测tau中微子和反tau中微子对非标准相互作用灵敏度的影响，重点分析了ε_{μτ}对tau中微子出现概率的最强可观测效应，探讨了DUNE在存在NSI时的层级、CP破坏和八面体灵敏度，以及未来NSI参数约束。
2025-06-13 hep-ex hep-ph hep-th
