打破中微子 CP 破坏、混合与质量等级中的八重简并

我们识别了在通常的三中微子长基线中微子实验分析中固有的三个独立的双重参数简并：$(\delta, \theta_{13})$、${\rm sgn}(\delta m^2_{31})$ 和 $(\theta_{23}, \pi/2-\theta_{23})$，这些简并会导致振荡参数的确定中出现高达八重的简并。我们讨论了这些简并对探测 CP 破坏的影响，并提出了打破它们的判据。一个基线至少与 Fermilab 到 Homestake（1290 km）距离一样长且能量被调谐以使测量在第一个振荡峰处进行的窄带束超束设施，能够解决除 $(\theta_{23}, \pi/2-\theta_{23})$ 简并（可在中微子工厂解决）和残余的 $(\delta, \pi-\delta)$ 简并之外的所有歧义。然而，中微子部分是否发生 CP 破坏可以独立于后两种简并来确定。通过进行只有 $\cos\delta$ 项贡献的第二次测量，可以消除 $(\delta,\pi-\delta)$ 简并。质量本征态的等级只有在最乐观的条件下才能在其他振荡峰处确定，这使得使用第一个振荡极大值成为必要。我们表明，这些简并可能会严重损害拟议的 SuperJHF-HyperKamiokande 实验确立 CP 破坏的能力。在我们的计算中，使用了振荡概率的近似解析表达式，这些表达式与采用真实地球密度分布的数值解相一致。