探测 SHiP 实验中的 3+1 中 neutrino 模型

在本研究中，我们作为对前一工作的延续，估计了 Search for Hidden Particles(SHiP) 实验对 3+1 模型的灵敏度。我们采用带有参数 bootstrap 的 Feldman-Cousins 方法，以 account nuisance parameters 和 system uncertainties。在前一工作中，我们提出了 dual baseline 方法，建议在 120 m 处的 Far SND(FSND)与在 27 m 处的 Near SND(NSND)。我们在本研究中采用相同的 approach。NSND-only 配置可以探测到 $|U_{\alpha4}|^2 \gtrsim 0.1$ 附近的 mixing parameters，$\Delta m_{41}^2 \sim 10^3\,\mathrm{eV}^2$，通过将 normalized system uncertainties 从 20% 降低到 10% 大约提高灵敏度约一个数量级。此外，FSND 的 inclusion 显著提高灵敏度，灵敏度提升幅度因 flavor 和 system uncertainty 的不同而异。在 two-flavor mixing scenarios 中，neutrino appearance 与 disappearance 之间的 cancellation 会在灵敏度曲线上产生 kinks，而在 dual-baseline approach 中，这些 kinks 被消除。