中微子标记：基于加速器的中微子实验的新工具

本文描述了一种用于基于加速器的中微子实验的新实验方法，称为中微子标记。该方法利用中微子产生机制，即 $\pi^{\pm}\to\mu^{\pm}\nu_\mu$ 衰变，从衰变入射与出射带电粒子运动学重建中微子性质。这些粒子的重建依赖于硅粒子探测器技术近期的进展与正在进行的发展。文中给出了该方法的详细描述与可达成的关键性能，及其对短基线与长基线实验的潜在益处。随后讨论了一种长基线实验的新配置，其中将使用标记束流与百万吨级天然深水切伦科夫探测器。此类探测器的粗糙性被标记的精度所克服，反之，标记所施加的速率限制被探测器近乎无限的大小所抵消。这些互利使得下一代长基线实验得以负担得起的设计。以Protvino到KM3NeT/ORCA装置作为案例研究，量化了此类实验的物理潜力，其可实现对轻子CP破坏前所未有的灵敏度。