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JUNO实验中的中微子退相干与质量层级

高能物理 - 唯象学 2022-10-12 v1

摘要

产生时中微子波包的有限大小会影响其振荡概率。在此,我们在基于核反应堆的JUNO实验背景下考虑电子反中微子波包与退相干。鉴于JUNO预期的高统计量[\sim100k IBD事件 (νˉepe+n\bar{\nu}_e p \rightarrow e^+ n)]、长基线(\sim53\,km)以及优异的能量分辨率[\sim0.03/Evis (MeV)0.03/\sqrt{E_{\mathrm{vis}}~\mathrm{(MeV)}}],其对波包大小的灵敏度预计相当强。遗憾的是,对于当前允许的波包大小取值,这种灵敏度可能会削弱实验测量中微子质量层级指向的能力。在此,我们同时报告了在有限波包存在下JUNO实验确定层级指向的能力,以及其对波包大小与层级的同步灵敏度。我们发现,波包效应与层级确定相关的最高范围可达当前实验对波包大小下限之上近两个数量级,同时注意到对于该值的理论预期尚无共识。我们还在JUNO名义上的三中微子振荡测量物理项目其他方面以及灵敏度未来增强的前景(包括来自Δm3l2\Delta m^2_{3l}的精确测量和一个近探测器的贡献)背景下考虑了该效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.04277,
  title  = {Neutrino Decoherence and the Mass Hierarchy in the JUNO Experiment},
  author = {Eric Marzec and Joshua Spitz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.04277},
  year   = {2022}
}