精度时代的中微子振荡

随着大亚湾合作组以>5 sigma 的显著性发现混合角 $\theta_{13} \sim 9^\circ$ (\cite{dayabay})，中微子振荡科学已转向在 3-味框架下明确演示 CP 破坏并精确测定 CP 相。任何来自新物理对振荡通道 $\nu_\mu \to \nu_e$ 的额外贡献，都可以通过 ($\theta_{13}, \delta_{CP}$) 参数空间中的多重约束来揭示。在长基线实验中，此类约束需要在更高的 $L/E$ 处检查振荡强度，那里 CP 破坏效应将很大。对于长基线中微子实验 (LBNE，费米实验室至 Homestake) 固定的 1300 km 基线，重要的是在低能量 ($<1.5$ GeV) 下以良好的统计量、低背景和优异的能量分辨率来检查振荡。Project-X 时代的加速器升级有潜力提供满足这一先进科学计划所需的强度和质量的束流。本文考察了 Project-X 和费米实验室主注入器复合体在高强度、低能量运行下的事例率，以及 ($\theta_{13}, \delta_{CP}$) 空间的精度。本文详细考察了 1300 km 的基线距离，但我们指出，鉴于对中微子混合的新理解，也应利用来自 FNAL 的束流考察更长的距离，如 2500 km。