DUNE 实验对带电电流非标准中微子相互作用的灵敏度

我们研究了在计划中的深地中微子实验（DUNE）的模拟数据中，源端和探测器端的带电电流（CC）非标准中微子相互作用（NSIs）的影响，同时忽略了传播过程中的中性流 NSIs，因为已有多种方案被提出以解决中性流 NSIs 带来的简并问题，而针对 CC NSIs 导致的简并尚无解决方案。我们研究了 CC NSIs 对 DUNE 中同时测量 $\theta_{23}$ 和 $\delta_{CP}$ 的影响。分析表明，如果考虑 CC NSIs，在标准混合场景下以 3$\sigma$ 置信水平正确测量 $\theta_{23}$ 象限的结果将受到破坏。同样，CC NSIs 会使 $\delta_{CP}$ 测量的不确定度相对于标准振荡场景恶化约两倍。我们还表明，源端和探测器端的 CC NSIs 可能诱导出显著的虚假 CP 破坏，并且在存在虚假 CP 破坏的情况下，CP 守恒情形可能以超过 80% 的置信水平被排除。我们进一步发现，通过对近探测器和远探测器的中微子及反中微子出现与消失道进行单参数拟合，DUNE 具有约束相关 CC NSI 参数的潜力。结果表明，除少数参数在远探测器处的约束仍然较弱外，DUNE 的近探测器和远探测器可将当前界限至少提高一个数量级。