2023 Fiscal Year Final Research Report

Exploration of the Symmetry in Particle Physics with an Accelerator Neutrino Beam

Planned Research

PDF

Project Area	Exploration of Particle Physics and Cosmology with Neutrinos
Project/Area Number	18H05537
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	NAKAYA Tsuyoshi 京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	福田努名古屋大学, 高等研究院(理), 特任助教 (10444390) 中平武大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (30378575) 小関忠大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 施設長 (70225449) 清矢良浩大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (80251031) 木河達也京都大学, 理学研究科, 助教 (60823408)
Project Period (FY)	2018-06-29 – 2023-03-31
Keywords	素粒子 / CP対称性 / ニュートリノ / 加速器 / 原子核反応 / ニュートリノビーム / 宇宙
Outline of Final Research Achievements	Precise measurement of neutrino oscillation parameters and sensitive search for CP violation　have been conducted in the long-baseline accelerator neutrino experiment T2K. To improve the performance of the T2K experiment, we have increased the intensity of the neutrino beam to accumulate large amounts of data, estimated the neutrino flux with high precision, accurate measurements of neutrino and nuclear interactions, and advanced neutrino oscillation analysis. Neutrino oscillations analysis was conducted by using 3.8×10^21 protons of neutrino beam data, and θ_23 was measured with an accuracy of ±5%, ranging from 0.46 to 0.491 or 0.526 to 0.578. For CP symmetry violation, the parameter δ_CP was constrained with a significance of 99.7%.
Free Research Field	素粒子物理学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	素粒子、宇宙、ニュートリノの研究は、日本国民の関心が非常に高い基礎科学の研究分野であり、現在も日本の研究者が世界の最先端に立っている。本研究の最大の成果は、世界最高精度でニュートリノ振動パラメータを測定し、ニュートリノによる粒子・反粒子対称性の兆候を捕まえたこと、である。これにより、T2K実験は世界の素粒子と宇宙の研究分野を牽引する重要な役割を担った。本結果は、マスメディアや一般講演で配信することに加え、４コマ漫画で簡易に説明することで、基礎科学の面白さを広く社会に向けて発信した。