面向小 $\theta_{13}$ 与大 $\theta_{13}$ 的优化中微子工厂

长基线中微子振荡实验的最新结果以约 3$\sigma$ 置信度指向 $\theta_{13}$ 的非零值。在未来几年中,以高显著性进一步确认该结果,将对旨在探索轻子 CP 破缺与中微子质量排序的未来长基线中微子工厂的规划产生关键影响。本报告讨论了中微子工厂的基线与能量优化问题,并结合关于磁化铁中微子探测器(MIND)的最新模拟结果,分别针对小 $\theta_{13}$ 与大 $\theta_{13}$ 情形进行分析。我们发现:在小 $\theta_{13}$ 情形下,约 2500 至 5000 km 的基线是 CP 破缺测量的最优选择,$\mu$ 子能量可低至 12 GeV;而在大 $\theta_{13}$ 情形下,较低的能量阈值以及在低能区重建的本底,使得在显著更短的基线(如 Fermilab 至 Homestake)上,$\mu$ 子能量可低至 5 至 8 GeV。这表明,根据最新的 MIND 模拟,低能与高能版本的中微子工厂本质上只是同一实验针对参数空间不同区域所进行的不同优化形式。