ニュートリノ振動の高精度測定によるレプトンにおけるCP対称性の破れの探索
| Project/Area Number |
22KJ0558
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| Project/Area Number (Other) |
21J20441 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
江口 碧 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | ニュートリノ振動 / T2K / スーパーカミオカンデ / CP対称性 / 電子ニュートリノ |
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| Outline of Research at the Start |
ニュートリノ振動パラメータの精密測定は標準模型を超える素粒子理論の理解に貢献するほか、CP対称性の破れが観測されればこの宇宙の成り立ちへの理解が深まることも期待されている。日本で進行中の長基線ニュートリノ振動実験であるT2K実験は、これまでに95%以上の信頼度でCP対称性の破れを観測してきた。申請者は、振動解析の高精度のため前置検出器ND280のアップグレードに取り組んでいるほか、スーパーカミオカンデ実験の大気ニュートリノデータとT2K実験の加速器ニュートリノデータの両方を用いた合同解析にも取り組んでいる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニュートリノ振動は、1998年にスーパーカミオカンデ実験が大気ニュートリノの測定を通じてその存在を確認して以来、世界中で測定が進められてきた。ニュートリノ振動パラメータの精密測定は標準模型を超える素粒子理論の理解に貢献するほか、CP対称性の破れが観測されればこの宇宙の成り立ちへの理解が深まることも期待されている。
2023年度は、長基線ニュートリノ振動実験T2KとSuper-Kamiokande (SK) 実験の合同解析に取り組んだ。この二つの実験は共に岐阜県飛騨市にある Super-Kamiokande 検出器を用いているが独立した実験グループであり、それぞれがニュートリノ物理において世界をリードする結果を出し続けてきた。今回の合同解析は、T2K実験の加速器ニュートリノデータとSK実験の大気ニュートリノデータの両方を用いてニュートリノ振動解析を行うことで、より感度の高い振動パラメータの測定、ニュートリノ質量階層の順序決定、および CP 対象性の破れ探索を目指すことを目標としている。
申請者は、合同解析で用いられる系統誤差モデルの頑健性の評価とそれに伴うモデルの改善、データ解析等に取り組み、2023年10月には両実験を代表して国際会議で実験結果を報告した。その前後では解析の信頼性を高めるための様々な追加検証に取り組み、解析結果が信頼しうるものであると結論した。さらに、モンテカルロシミュレーションの統計誤差、実験データサンプルの詳細な分析、系統誤差の理解の改善、将来的な感度解析など、今後両実験を進めていくにあたって重要な解析を行なった。並行して、T2K実験のデータ取得のために茨城県東海村に滞在し、現地での検出器運用にも貢献した。
3年間の研究期間を通して、申請者はT2K実験の前置検出機アップグレードにも取り組み、ニュートリノ実験の発展に貢献した。
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Report
(3 results)
Research Products
(18 results)
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[Presentation] SK大気ニュートリノとT2Kビームニュートリノの合同振動解析に向けた反応モデルの柔軟性テスト2023
Author(s)
江口碧,Lukas Berns, Junjie Xia, Jianrun Hu, Christophe Bronner, Roger Wendell, Ciro Riccio, Clarence Wret, Megan Friend, Benjamin Quilain, 横山将志, Super-Kamiokande Collaboration, T2K Collaboration
Organizer
日本物理学会 2023年春季大会
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[Presentation] T2K前置検出器アップグレードに向けた電子再構成手法の開発2022
Author(s)
江口碧,吉本芳美,児玉将馬,中桐洸太,横山将志,市川温子,川上将輝,栗林宗一郎,木河達也,中家剛, 在原拓司, 古藤達朗, 角野秀一, 松原綱之, 坂下健, 中平武, 藤井芳昭, 小林隆, Jakkapu Mahesh, 南野彰宏 他T2K Collaboration
Organizer
日本物理学会2022年秋季大会
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