探究中微子振荡实验中的非幺正 $CP$ 破坏效应

在本文中，我们考虑了最小幺正破坏 (MUV) 方案，以获得真空中 $\nu_{\mu}\rightarrow\nu_{\tau}$ 振荡概率的一般表达式。对于该通道，我们研究了在短基线 (SBL) 实验中，对于正常和倒立的中微子质量层级，对非幺正参数 $|\rho_{\mu\tau}|$ 和 $\omega_{\mu\tau}$ 的灵敏度。我们还检查了在 $\theta_{23}$ 高于和低于最大值时，对非幺正参数的灵敏度如何变化。我们发现，对于正常层级 (NH)，在非幺正相位 $\omega_{\mu\tau}=0$ 时对 $|\rho_{\mu\tau}|$ 的 $3\sigma$ 灵敏度最大，而在 $\omega_{\mu\tau}=\pm\pi$ 时最小。然而，对于倒立层级 (IH)，在 $\omega_{\mu\tau}=0$ 时灵敏度最小，在 $\omega_{\mu\tau}=\pm\pi$ 时最大。我们观察到，对于幺正 $CP$ 相位 $\delta=0$ 和 $\delta=\pi/2$，测量非幺正性的灵敏度在两种情况下保持相同。我们还探索了广泛的 $L/E$ 范围，以原则上预测观察由幺正 ($\delta$) 和非幺正 ($\omega_{\mu\tau}$) 相位引起的 $CP$ 破坏的可能性。我们发现，对于 $\nu_{\mu}\rightarrow\nu_{\tau}$ 通道，在 $L/E$ 范围小于 200 km/GeV 时，原则上这两个相位可以彼此解耦。