最高強度ビームと精密測定で目指すニュートリノCP対称性の破れの発見

2022 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 22H04943
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 大区分B
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 坂下 健 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 (50435616)
• 研究分担者: 久世 正弘 東京工業大学, 理学院, 教授 (00225153) ; 中桐 洸太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10847247) ; 松原 綱之 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 (30724992) ; 市川 温子 東北大学, 理学研究科, 教授 (50353371) ; 木河 達也 京都大学, 理学研究科, 助教 (60823408) ; 小汐 由介 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (80292960)
• 研究期間 (年度): 2022-04-27 – 2027-03-31

研究の概要

本研究は、ニュートリノとその反粒子のビームをJ-PARC加速器によって生成して、これをスーパーカミオカンデで測定するニュートリノ振動実験（T2K）により、この宇宙の物質反物質対称性（CP対称性）の破れの起源を探るものである。具体的には、従来のT2K実験を高度化して測定精度を向上させることにより、ニュートリノのCP対称性の破れを確定することを目指す。同時に、他のニュートリノ振動実験の測定結果と合わせて、未確定の３種類のニュートリノの質量順序を決定する。

学術的意義、期待される成果

本研究により、ニュートリノでCP対称性が破れていることが確定すれば、宇宙の物質と反物質の非対称の謎を解く鍵を与える画期的な発見となる。この分野は世界的に熾烈な研究競争が行われているが、T2K実験ではすでにニュートリノのCP対称性が大きく破れている示唆が得られており、応募者らは一歩リードして優位な立場にある。本研究による高度化・測定精度向上の実現で、この競争に勝つ可能性が高くなることが十分期待される。