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利用 T2K、NO$\nu$A 与 JUNO 之间的协同效应提高对中子振荡参数的灵敏度

高能物理 - 唯象学 2025-12-04 v2 高能物理 - 实验 高能物理 - 理论

摘要

我们研究了将当前的 NOν\nuA 和 T2K 数据与 JUNO 实验模拟数据相结合,对 leptonic CP 相位和中子质量层次结构确定性的影响。当前的 NOν\nuA 数据显示出一种层次--deltarmCPdelta_{rm CP} 退化情形,允许正常层次(NH)的 deltarmCPin[0,180circ]delta_{rm CP} in [0,180^circ] 解,或反向层次(IH)的 deltarmCPin[180circ,360circ]delta_{rm CP} in [180^circ,360^circ] 解具有相当显著性;而 T2K 偏好 deltarmCPsimeq270circdelta_{rm CP}simeq 270^circ 两种层次结构,导致在正常层次下与两个实验产生 2sigma2 sigma 拮抗。通过详细的 GLoBES 模拟,我们展示未来 JUNO 数据在卓越的层次灵敏度下,可解除 NOν\nuA 中的层次--deltarmCPdelta_{rm CP} 退化,并在虽无 deltarmCPdelta_{rm CP} 灵敏度的情况下提升 T2K 的层次覆盖范围。若允许层次作为拟合中的自由参数,当真实层次为 IH 时,JUNO 将使 NOν\nuA 和 T2K 的允许区域对齐并解决其当前的拮抗;若为 NH,则拮抗仍然持续。我们还表明,JUNO 对 Delta31|Delta_{31}| 的精确测量可改进对 sin2theta23sin^2theta_{23}deltarmCPdelta_{rm CP} 的约束,尽管 JUNO 对这些参数本身不具备灵敏度。最后,JUNO 首次数据发布中更新的太阳参数测量值进一步提升了组合精度。我们的结果表明,JUNO 在全局中子振荡计划中发挥着关键性协同作用,使质量层次结构的确定更为稳健,并在与长基线数据结合时提高了对 CP 相位的灵敏度。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.00172,
  title  = {Enhancing the sensitivity to neutrino oscillation parameters using synergy between T2K, NO$\nu$A and JUNO},
  author = {Srubabati Goswami and Aman Gupta and Ushak Rahaman and Sushant K. Raut},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.00172},
  year   = {2025}
}

备注

34 pages, 17 figures, 2 tables, comments are welcome