研究課題
太陽ニュートリノと長基線原子炉ニュートリノ実験のカムランドの質量自乗差に違いがあることが近年指摘されており、その違いが非標準相互作用からのニュートリノ伝播の物質効果による効果であるとする仮説がある。以前協力研究者の首都大大学院生深澤氏とともに行った大気ニュートリノによる非標準的相互作用の探索可能性の解析は、非標準的相互作用の成分のうち、ミュー成分を無視して電子・タウ成分のみを残し、さらに高エネルギー大気ニュートリノからの制約を考慮に入れてタウ・タウ成分を従属変数とみなして行ったものであった。今回はこれらの仮定を取り除き、一般的な解析を行った。結果は、質量階層が正常型の場合には、ハイパーカミオカンデの大気ニュートリノ観測により上述の仮説をかなりの信頼度でテストできることがわかった。現在計画されている長基線加速器ニュートリノ実験は日本のT2HKと米国のDUNEが主なものとなっている。これらの２つの実験にハイパーカミオカンデの大気ニュートリノ観測を加え、３世代の標準的混合の枠組みで、振動パラメーターがどれだけ精度良く測定できるかを議論した。さらに、T2HKの拡張として検討されている計画にT2HKK実験があり、基線長が1100kmあるため、T2HKとの相乗効果で物質効果に対する感度の改善が期待できる。そこで３世代の標準的混合の枠組みにおけるCPに対する感度と非標準物質効果に対する感度を、現時点で考えられているいくつかの候補地に対して議論し、off-axis角と呼ばれる角度が1.5度の場合が有利であることがわかった。さらに、T2HK、T2HKK、DUNEにおける系統誤差を変数として非標準相互作用への感度を議論し、感度の系統誤差への依存性を議論した。
2: おおむね順調に進展している
ニュートリノ振動現象の解析的・数値的研究に関して、大体当初の計画通りに進んでいる。
今後は、太陽ニュートリノとカムランドの結果の齟齬から示唆されている非標準相互作用の最適解の将来の長基線実験による検証可能性、MINOS実験とNova実験に大きめの系統誤差を仮定した場合のθ(23)の測定値の変化、太陽ニュートリノとカムランドの結果の齟齬をニュートリノ質量+磁気モーメントで説明する可能性、等について研究を進めて行く予定である。
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