对未来β衰变实验在中微子质量标度与排序上灵敏度的贝叶斯分析
数据分析、统计与概率
2021-06-09 v2 高能物理 - 唯象学
核实验
摘要
贝叶斯建模技术使得能够纳入关于未来实验的详细预期来进行灵敏度分析。基于模型的方法还允许通过校准（或测量）当某些结果被报告时所引发的后果，来评估推断与预测结果。我们给出校准实验对连续与离散参数灵敏度的预测步骤。利用这些步骤以及一个新的β衰变谱贝叶斯模型，我们针对一种假定设计情景，评估了高精度β衰变实验对 Ded 中微子质量标度与排序的灵敏度。我们发现，此类实验在1年后（90%可信度）可将电子加权中微子质量测量至~40 meV以内。>500 meV的中微子质量可测量至≈5 meV以内。仅使用β衰变与外部反应堆中微子数据，我们发现下一代β衰变实验或可借助双中微子谱模型分析约束质量排序。通过校准质量排序结果，我们确定了可调节以抑制错误排序声明的报告准则。在某些情况下，双中微子分析可揭示质量排序为反序，这是传统单中微子分析方法无法获得的结果。
引用
@article{arxiv.2012.14341,
title = {Bayesian Analysis of a Future Beta Decay Experiment's Sensitivity to Neutrino Mass Scale and Ordering},
author = {A. Ashtari Esfahani and M. Betancourt and Z. Bogorad and S. Böser and N. Buzinsky and R. Cervantes and C. Claessens and L. de Viveiros and M. Fertl and J. A. Formaggio and L. Gladstone and M. Grando and M. Guigue and J. Hartse and K. M. Heeger and X. Huyan and J. Johnston and A. M. Jones and K. Kazkaz and B. H. LaRoque and A. Lindman and R. Mohiuddin and B. Monreal and J. A. Nikkel and E. Novitski and N. S. Oblath and M. Ottiger and W. Pettus and R. G. H. Robertson and G. Rybka and L. Saldaña and M. Schram and V. Sibille and P. L. Slocum and Y. -H. Sun and P. T. Surukuchi and J. R. Tedeschi and A. B. Telles and M. Thomas and T. Thümmler and L. Tvrznikova and B. A. VanDevender and T. E. Weiss and T. Wendler and E. Zayas and A. Ziegler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.14341},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 10 figures