高统计量 KamLAND 结果之后的中微子振荡参数

我们进行了重新分析，以评估 Borexino 实验结果和近期 2.8 KTy KamLAND 数据对太阳中微子振荡参数的影响。发现目前的 Borexino 结果对允许的太阳中微子参数空间没有影响。新的 KamLAND 数据导致 $\Delta m^2_{21}$ 允许范围显著缩小，以 3$\sigma$ 下 8.3% 的前所未有的精度确定了该参数。$\Delta m^2_{21}$ 的精度实际上完全由 KamLAND 数据单独控制。纳入新的 KamLAND 结果也改善了 $\sin^2\theta_{12}$ 的上限，但该参数的精度继续由太阳数据控制。通过对太阳、KamLAND、大气和 CHOOZ 结果进行联合拟合，在 $3\sigma$ 下第三个混合角被约束为 $\sin^2\theta_{13} < 0.063$。我们还探讨了随着 KamLAND 统计量的增加，$\Delta m^2_{21}$ 和 $\sin^2\theta_{12}$ 允许范围还能进一步缩小多少。我们发现，随着统计量增加，$3\sigma$ “展宽”出现急剧减小，直到约 10 KTy，此后展宽趋于平缓，在 15 KTy 数据下达到不到 4%。然而对于 $\sin^2\theta_{12}$，正如太阳数据所规定的那样，即使假设 $\theta_{12} < \pi/4$ 且经过 20 KTy 的曝光量，其展宽仍超过 25%。我们表明，在距离约 60 km 处进行类似 KamLAND 的反应堆“SPMIN”实验，仅需 3 KTy 的曝光量，$\sin^2\theta_{12}$ 的展宽在 $3\sigma$ 水平上即可减小至约 5%，而 $\Delta m_{21}^2$ 可以被确定在 4% 以内。