Measurement of CP symmetry of neutrino by upgrading T2K experiment

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H06288
• Research Category: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering; Mathematics and Physics
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: Kobayashi Takashi 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, J-PARCセンター長 (70291317)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 外山 毅 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, 教授 (30207641) ; Friend Megan 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, 助教 (50649332) ; 木河 達也 京都大学, 理学研究科, 助教 (60823408) ; 南野 彰宏 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70511674) ; 横山 将志 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90362441) ; 中村 輝石 東北大学, 理学研究科, 助教 (80750463) ; HARTZ MARK 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 准教授 (70721702) ; 多田 將 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, 准教授 (00391706)
• Project Period (FY): 2016-04-26 – 2021-03-31
• Keywords: ニュートリノ振動 / CP対称性 / J-PARC / T2K実験 / スーパーカミオカンデ

Outline of Final Research Achievements

We conducted a search for neutrino CP violation in the T2K experiment. We successfully increased the beam intensity of the J-PARC main ring up to 500 kW. We also improved the analysis methods and effectively increased the data statistics by 1.3 times. As a result, we were able to search the neutrino CP violation with a significance of the 95% confidence level. To further enhance sensitivity, we have been working on further increasing the intensity towards 1.3 MW and designing and constructing a new type of neutrino detector called SuperFGD.

Free Research Field

素粒子に関する実験的研究。主にニュートリノ振動実験が専門。

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ニュートリノのCP対称性の破れは、物質のみが残っている現在の宇宙の謎を解く重要な要素として、学術的に注目されている。本研究の成果は、2020年の総合科学雑誌ネイチャーに掲載され、その表紙も飾った。また、その年の特に注目されるべき10大発見に選ばれた。ニューヨークタイムズ紙上でも大きく取り上げられるなど世界中のメディアで紹介された。