Ｔ２Ｋ実験におけるレプトンでのＣＰ対称性の探索

• Project/Area Number: 15J01714
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 仲村 佳悟 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: ニュートリノ / 加速器 / 陽子加速器

Outline of Annual Research Achievements

T2K実験は茨城県東海村J-PARC加速器を用いた長期ニュートリノ振動実験である。ニュートリノビームをJ-PARCで生成し、岐阜県飛騨市神岡町にあるスーパーカミオカンデで検出する。今年度はニュートリノ振動パラメータを測定する振動解析に従事した。
ニュートリノ振動パラメータはスーパーカミオカンデでの予想エネルギー分布と測定されたエネルギー分布を比較することで測定する。その際にニュートリノ反応モデルによっては異なった分布を予測するため、振動パラメータに影響を及ぼす可能性がある。そのため、ニュートリノ反応モデルが振動パラメータに与える影響を様々なモデルを模したシミュレーションデータを用いることで詳細に調べた。
その結果、ミューオンニュートリノのエネルギー分布に影響を与えるモデルがあることを突き止め、質量差を表すパラメータm^{2}_{32}については標準偏差に対して50%以上のズレを与えることを発見した。また、その影響を補正する方法を考案し、より詳細な系統誤差の評価をした解析手法を確立した。
一方粒子と反粒子の違いを表すパラメータδ_{CP}においてはニュートリノ反応モデルの影響は約２％と十分に小さいことを確かめた。
これらの解析によりニュートリノにおいてCP対称性が破れている確率を95%以上まで高めることに成功した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] TRIUMF/York University(カナダ)
• [Int'l Joint Research] LPNHE/IRFU, CEA Saclay(フランス)
• [Int'l Joint Research] Univeristy of Oxford/Royal Holloway, University of London/Imperial College London(英国)
• [Int'l Joint Research] University of Geneva(スイス)
• [Journal Article] Combined Analysis of Neutrino and Antineutrino Oscillations at T2K (2017)
  • Author(s): T. Nakaya, M. Yokoyama and the T2K Collaboration
  • Journal Title: Phys. Rev. Lett Volume: 118 Issue: 15 Pages: 151801-151801
  • DOI: 10.1103/physrevlett.118.151801
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Updated T2K measurements of muon neutrino and antineutrino disappearance using 1.5×10^21 protons on target (2017)
  • Author(s): T. Nakaya, T. Nakadaira, A.K. Ichikawa, Y. Seiya 他 (T2K Collaboration 約300名)
  • Journal Title: Phys. Rev. D Volume: 96 Issue: 1 Pages: 011102-011102
  • DOI: 10.1103/physrevd.96.011102
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Measurement of neutrino and antineutrino oscillations by the T2K experiment including a new additional sample of ne interactions at the far detector (2017)
  • Author(s): T. Nakaya, T. Nakadaira, A.K. Ichikawa, Y. Seiya, A. Minamino 他（T2K Collaboration 約300名）
  • Journal Title: Phys. Rev. D Volume: 96 Issue: 9 Pages: 092006-092006
  • DOI: 10.1103/physrevd.96.092006
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Development and Applications of a Multi-purpose Digital Controller with a System-on-Chip FPGA for Accelerators (2016)
  • Author(s): Y.Kurimoto, K.G.Nakamura
  • Journal Title: Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A Volume: 840 Pages: 160-167
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.10.009
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Triangle and concave pentagon electrodes for an improved broadband frequency response of stripline beam position monitors (2016)
  • Author(s): Yoshihiro Shobuda, Yong Ho Chin, Koji Takata, Takeshi Toyama, Keigo Nakamura
  • Journal Title: Physics Review ST Volume: 19 Issue: 2 Pages: 021003-021003
  • DOI: 10.1103/physrevaccelbeams.19.021003
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] The T2K cross-section results and prospects from the oscillation perspective (2017)
  • Author(s): Keigo Nakamura, on behalf of T2K collaboration
  • Organizer: NuFACT2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cross Section Study using ND280 detector for Oscillation Analysis in T2K (2016)
  • Author(s): Keigo Nakamura,Mark Scott,Christine Nielsen,Mark Hartz, Tsuyoshi Nakaya, Atsuko Ishikawa
  • Organizer: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • Place of Presentation: 宮崎県宮崎市
  • Year and Date: 2016-09-21
• [Presentation] T2K実験のための新型ミューオンモニター計画 (2016)
  • Author(s): 仲村佳悟 他
  • Organizer: 日本物理学会第71回年次大会
  • Place of Presentation: 仙台 日本
  • Year and Date: 2016-03-19
• [Presentation] フィードバックシステムを使った J-PARCのパワーアップ (2015)
  • Author(s): 仲村佳悟
  • Organizer: ニュートリノフロンティア研究会
  • Place of Presentation: 湯河原 日本
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] Wrong sign neutrino reduction with beam plug (2015)
  • Author(s): Keigo Nakamura, Atsuko Ichikawa
  • Organizer: HINT2015
  • Place of Presentation: Ibaraki Japan
  • Year and Date: 2015-10-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] J-PARC MR における加速中のβ関数の測定 (2015)
  • Author(s): 仲村佳悟 栗本佳典
  • Organizer: 日本加速器学会
  • Place of Presentation: 敦賀 日本
  • Year and Date: 2015-08-05
• [Presentation] DEVELOPMENT OF WIDEBAND BPM FOR PRECISE MEASUREMENT OF INTERNAL BUNCH MOTION (2015)
  • Author(s): K.G. Nakamura et. al.
  • Organizer: IPAC2015
  • Place of Presentation: Richmond US
  • Year and Date: 2015-05-02
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] T2K presents hint of CP violation by neutrinos
  • URL: http://t2k-experiment.org/ja/2017/08/t2k-2017-cpv/
• [Remarks] 京都ニュートリノグループホームページ
  • URL: http://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/Neutrino/index.html
• [Remarks] Kyoto University Neutrino Group HomePage
  • URL: http://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/Neutrino/index.html