Low exposure long-baseline neutrino oscillation sensitivity of the DUNE experiment

DUNE Collaboration,A. Abed Abud,B. Abi,R. Acciarri,M. A. Acero, M. R. Adames,G. Adamov,D. Adams,M. Adinolfi,A. Aduszkiewicz, J. Aguilar,Z. Ahmad, J. Ahmed, B. Aimard, B. Ali-Mohammadzadeh,T. Alion,K. Allison,S. Alonso Monsalve, M. AlRashed,C. Alt, A. Alton,P. Amedo,J. Anderson, C. Andreopoulos, M. Andreotti, M. P. Andrews,F. Andrianala, S. Andringa,N. Anfimov, A. Ankowski, M. Antoniassi, M. Antonova,A. Antoshkin, S. Antusch, A. Aranda-Fernandez, L. O. Arnold,M. A. Arroyave, J. Asaadi, L. Asquith, A. Aurisano,V. Aushev, D. Autiero, M. Ayala-Torres, F. Azfar,A. Back,H. Back, J. J. Back,C. Backhouse, I. Bagaturia, L. Bagby,N. Balashov,S. Balasubramanian,P. Baldi, B. Baller, B. Bambah, F. Barao, G. Barenboim, G. J. Barker, W. Barkhouse, C. Barnes, G. Barr, J. Barranco Monarca,A. Barros, N. Barros, J. L. Barrow,A. Basharina-Freshville,A. Bashyal, V. Basque,E. Belchior, J. B. R. Battat, F. Battisti, F. Bay, J. L. Bazo Alba,J. F. Beacom, E. Bechetoille,B. Behera, L. Bellantoni, G. Bellettini, V. Bellini,O. Beltramello, N. Benekos, C. Benitez Montiel,F. Bento Neves,J. Berger,S. Berkman,P. Bernardini, R. M. Berner, S. Bertolucci,M. Betancourt, A. Betancur Rodríguez,A. Bevan, Y. Bezawada,T. J. C. Bezerra,A. Bhardwaj, V. Bhatnagar,M. Bhattacharjee, S. Bhuller, B. Bhuyan, S. Biagi,J. Bian,M. Biassoni, K. Biery,B. Bilki, M. Bishai, A. Bitadze, A. Blake, F. D. M. Blaszczyk, G. C. Blazey, E. Blucher, J. Boissevain,S. Bolognesi,T. Bolton, L. Bomben, M. Bonesini,M. Bongrand, C. Bonilla-Diaz,F. Bonini,A. Booth,F. Boran, S. Bordoni, A. Borkum,N. Bostan,P. Bour,C. Bourgeois, D. Boyden,J. Bracinik,D. Braga,D. Brailsford, A. Branca,A. Brandt,J. Bremer, C. Brew,S. J. Brice, C. Brizzolari, C. Bromberg,J. Brooke, A. Bross,G. Brunetti,M. Brunetti, N. Buchanan,H. Budd, I. Butorov, I. Cagnoli, D. Caiulo,R. Calabrese, P. Calafiura, J. Calcutt, M. Calin, S. Calvez,E. Calvo,A. Caminata, M. Campanelli,D. Caratelli,G. Carini, B. Carlus,M. F. Carneiro, P. Carniti,I. Caro Terrazas, H. Carranza,T. Carroll,J. F. Castaño Forero,A. Castillo, C. Castromonte,E. Catano-Mur,C. Cattadori, F. Cavalier, F. Cavanna, S. Centro, G. Cerati, A. Cervelli, A. Cervera Villanueva,M. Chalifour,A. Chappell, E. Chardonnet,N. Charitonidis,A. Chatterjee,S. Chattopadhyay, H. Chen,M. Chen,Y. Chen,Z. Chen, Y. Cheon,D. Cherdack,C. Chi,S. Childress,A. Chiriacescu, G. Chisnall,K. Cho, S. Choate, D. Chokheli, P. S. Chong,A. Christensen,D. Christian,G. Christodoulou,A. Chukanov, M. Chung, E. Church, V. Cicero,P. Clarke,T. E. Coan, A. G. Cocco,J. A. B. Coelho, N. Colton, E. Conley,R. Conley,J. M. Conrad, M. Convery,S. Copello, L. Cremaldi, L. Cremonesi, J. I. Crespo-Anadón,M. Crisler, E. Cristaldo,R. Cross,A. Cudd, C. Cuesta,Y. Cui, D. Cussans, O. Dalager,H. da Motta, L. Da Silva Peres, C. David,Q. David,G. S. Davies,S. Davini,J. Dawson,K. De, P. Debbins,I. De Bonis, M. P. Decowski, A. de Gouvêa, P. C. De Holanda, I. L. De Icaza Astiz, A. Deisting,P. De Jong,A. Delbart, D. Delepine,M. Delgado, A. Dell'Acqua, P. De Lurgio,J. R. T. de Mello Neto,D. M. DeMuth,S. Dennis,C. Densham, G. W. Deptuch,A. De Roeck, V. De Romeri, G. De Souza,R. Devi, R. Dharmapalan,M. Dias,F. Diaz, J. S. Díaz, S. Di Domizio, L. Di Giulio,P. Ding,L. Di Noto,C. Distefano, R. Diurba,M. Diwan,Z. Djurcic, D. Doering, S. Dolan, F. Dolek,M. J. Dolinski,L. Domine,D. Douglas, D. Douillet,G. Drake, F. Drielsma, L. Duarte,D. Duchesneau,K. Duffy,P. Dunne,H. Duyang,O. Dvornikov, D. A. Dwyer, A. S. Dyshkant, M. Eads, A. Earle,D. Edmunds, J. Eisch, L. Emberger, S. Emery, A. Ereditato,T. Erjavec, C. O. Escobar,G. Eurin,J. J. Evans,E. Ewart,A. C. Ezeribe,K. Fahey, A. Falcone, M. Fani', C. Farnese, Y. Farzan, D. Fedoseev,J. Felix,Y. Feng,E. Fernandez-Martinez, P. Fernandez Menendez, M. Fernandez Morales, F. Ferraro,L. Fields,P. Filip, F. Filthaut, A. Fiorentini, M. Fiorini,R. S. Fitzpatrick,W. Flanagan,B. Fleming, R. Flight, S. Fogarty,W. Foreman, D. V. Forero,J. Fowler,W. Fox,J. Franc,K. Francis, D. Franco,J. Freeman,J. Freestone,J. Fried, A. Friedland,F. Fuentes Robayo, S. Fuess, I. K. Furic,A. P. Furmanski, A. Gabrielli,A. Gago,H. Gallagher, A. Gallas, A. Gallego-Ros, N. Gallice, V. Galymov,E. Gamberini,T. Gamble, F. Ganacim,R. Gandhi,R. Gandrajula,F. Gao, S. Gao,D. Garcia-Gamez, M. Á. García-Peris,S. Gardiner, D. Gastler, J. Gauvreau,G. Ge, N. Geffroy, B. Gelli, A. Gendotti,S. Gent, Z. Ghorbani-Moghaddam,P. Giammaria, T. Giammaria, D. Gibin, I. Gil-Botella, S. Gilligan, C. Girerd,A. K. Giri, D. Gnani,O. Gogota,M. Gold,S. Gollapinni,K. Gollwitzer, R. A. Gomes, L. V. Gomez Bermeo,L. S. Gomez Fajardo, F. Gonnella, J. A. Gonzalez-Cuevas, D. Gonzalez-Diaz,M. Gonzalez-Lopez,M. C. Goodman, O. Goodwin, S. Goswami,C. Gotti,E. Goudzovski,C. Grace,R. Gran,E. Granados, P. Granger,A. Grant,C. Grant, D. Gratieri,P. Green, L. Greenler,J. Greer, J. Grenard,W. C. Griffith,M. Groh, J. Grudzinski,K. Grzelak,W. Gu, E. Guardincerri,V. Guarino, M. Guarise, R. Guenette, E. Guerard, M. Guerzoni,D. Guffanti,A. Guglielmi,B. Guo,V. Gupta, K. K. Guthikonda,R. Gutierrez,P. Guzowski,M. M. Guzzo,S. Gwon,C. Ha, A. Habig,H. Hadavand,R. Haenni,A. Hahn, J. Haiston,P. Hamacher-Baumann, T. Hamernik,P. Hamilton, J. Han,D. A. Harris,J. Hartnell, T. Hartnett, J. Harton,T. Hasegawa, C. Hasnip,R. Hatcher, K. W. Hatfield,A. Hatzikoutelis,C. Hayes, K. Hayrapetyan, J. Hays, E. Hazen,M. He, A. Heavey,K. M. Heeger, J. Heise,S. Henry, M. A. Hernandez Morquecho, K. Herner,J. Hewes,T. Hill, S. J. Hillier,A. Himmel, E. Hinkle,L. R. Hirsch,J. Ho,J. Hoff,A. Holin,E. Hoppe, G. A. Horton-Smith, M. Hostert,A. Hourlier,B. Howard,R. Howell,I. Hristova, M. S. Hronek,J. Huang, G. Iles, N. Ilic, A. M. Iliescu,R. Illingworth, G. Ingratta, A. Ioannisian,B. Irwin,L. Isenhower,R. Itay,C. M. Jackson,V. Jain, E. James,W. Jang, B. Jargowsky,F. Jediny,D. Jena, Y. S. Jeong,C. Jesús-Valls,X. Ji,L. Jiang,S. Jiménez, A. Jipa, R. Johnson,N. Johnston,B. Jones, S. B. Jones,M. Judah, C. K. Jung,T. Junk,Y. Jwa,M. Kabirnezhad, A. Kaboth,I. Kadenko, D. Kaira, I. Kakorin, A. Kalitkina, F. Kamiya, N. Kaneshige, G. Karagiorgi, G. Karaman, A. Karcher,M. Karolak,Y. Karyotakis,S. Kasai,S. P. Kasetti, L. Kashur, N. Kazaryan,E. Kearns, P. Keener,K. J. Kelly,E. Kemp,O. Kemularia, W. Ketchum,S. H. Kettell,M. Khabibullin,A. Khotjantsev,A. Khvedelidze,D. Kim, B. King,B. Kirby, M. Kirby,J. Klein,K. Koehler,L. W. Koerner, D. H. Koh,S. Kohn, P. P. Koller,L. Kolupaeva, D. Korablev,M. Kordosky, T. Kosc,U. Kose,V. A. Kostelecký, K. Kothekar, L. Kreczko,F. Krennrich,I. Kreslo, W. Kropp,Y. Kudenko, V. A. Kudryavtsev, S. Kulagin, J. Kumar,P. Kumar,P. Kunze, N. Kurita,C. Kuruppu, V. Kus,T. Kutter,J. Kvasnicka,D. Kwak,A. Lambert, B. J. Land,C. E. Lane,K. Lang,T. Langford, M. Langstaff,J. Larkin, P. Lasorak,D. Last, C. Lastoria,A. Laundrie,G. Laurenti,A. Lawrence, I. Lazanu, R. LaZur, M. Lazzaroni,T. Le, S. Leardini,J. Learned, P. LeBrun,T. LeCompte,C. Lee,S. Y. Lee,G. Lehmann Miotto,R. Lehnert,M. A. Leigui de Oliveira, M. Leitner, L. M. Lepin,S. W. Li,T. Li, Y. Li,H. Liao,C. S. Lin,Q. Lin, S. Lin, R. A. Lineros, J. Ling,A. Lister,B. R. Littlejohn,J. Liu, S. Lockwitz, T. Loew,M. Lokajicek,I. Lomidze,K. Long,T. Lord, J. M. LoSecco,W. C. Louis,X. -G. Lu,K. B. Luk, B. Lunday, X. Luo, E. Luppi,T. Lux,V. P. Luzio,D. MacFarlane,A. A. Machado, P. Machado,C. T. Macias, J. R. Macier,A. Maddalena, A. Madera, P. Madigan, S. Magill,K. Mahn,A. Maio,A. Major, J. A. Maloney, G. Mandrioli, R. C. Mandujano, J. Maneira,L. Manenti, S. Manly,A. Mann,K. Manolopoulos, M. Manrique Plata,V. N. Manyam,L. Manzanillas, M. Marchan,A. Marchionni, W. Marciano,D. Marfatia,C. Mariani,J. Maricic,R. Marie,F. Marinho,A. D. Marino, D. Marsden, M. Marshak, C. M. Marshall,J. Marshall, J. Marteau,J. Martin-Albo,N. Martinez, D. A. Martinez Caicedo,P. Martínez Miravé,S. Martynenko, V. Mascagna,K. Mason, A. Mastbaum, F. Matichard, S. Matsuno,J. Matthews,C. Mauger,N. Mauri,K. Mavrokoridis, I. Mawby,R. Mazza,A. Mazzacane,E. Mazzucato, T. McAskill, E. McCluskey, N. McConkey, K. S. McFarland,C. McGrew, A. McNab,A. Mefodiev,P. Mehta, P. Melas, O. Mena,H. Mendez,P. Mendez, D. P. Méndez,A. Menegolli,G. Meng,M. D. Messier,W. Metcalf,T. Mettler, M. Mewes,H. Meyer,T. Miao, G. Michna, T. Miedema, V. Mikola, R. Milincic,G. Miller,W. Miller,J. Mills,C. Milne,O. Mineev, A. Minotti,O. G. Miranda, S. Miryala,C. S. Mishra, S. R. Mishra,A. Mislivec, D. Mladenov, I. Mocioiu,K. Moffat, N. Moggi, R. Mohanta, T. A. Mohayai,N. Mokhov, J. Molina,L. Molina Bueno, E. Montagna,A. Montanari, C. Montanari,D. Montanari, L. M. Montano Zetina,J. Moon,S. H. Moon,M. Mooney, A. F. Moor, D. Moreno,C. Morris, C. Mossey, E. Motuk,C. A. Moura,J. Mousseau, G. Mouster, W. Mu,L. Mualem,J. Mueller,M. Muether,S. Mufson,F. Muheim,A. Muir,M. Mulhearn,D. Munford,H. Muramatsu,S. Murphy,J. Musser,J. Nachtman,S. Nagu, M. Nalbandyan,R. Nandakumar,D. Naples,S. Narita,A. Nath, A. Navrer-Agasson,N. Nayak,M. Nebot-Guinot, K. Negishi,J. K. Nelson, J. Nesbit,M. Nessi,D. Newbold,M. Newcomer, D. Newhart,H. Newton,R. Nichol, F. Nicolas-Arnaldos,E. Niner,K. Nishimura,A. Norman,A. Norrick, R. Northrop,P. Novella, J. A. Nowak, M. Oberling, J. P. Ochoa-Ricoux,A. Olivier, A. Olshevskiy,Y. Onel, Y. Onishchuk,J. Ott,L. Pagani, S. Pakvasa,G. Palacio,O. Palamara,S. Palestini, J. M. Paley,M. Pallavicini,C. Palomares, J. L. Palomino-Gallo,W. Panduro Vazquez, E. Pantic, V. Paolone,V. Papadimitriou,R. Papaleo, A. Papanestis,S. Paramesvaran, S. Parke, E. Parozzi, Z. Parsa,M. Parvu,S. Pascoli, L. Pasqualini,J. Pasternak, J. Pater,C. Patrick,L. Patrizii, R. B. Patterson,S. J. Patton,T. Patzak,A. Paudel, B. Paulos, L. Paulucci, Z. Pavlovic, G. Pawloski,D. Payne, V. Pec, S. J. M. Peeters,E. Pennacchio, A. Penzo,O. L. G. Peres,J. Perry,D. Pershey, G. Pessina,G. Petrillo, C. Petta,R. Petti, V. Pia, F. Piastra,L. Pickering,F. Pietropaolo,R. Plunkett,R. Poling,X. Pons, N. Poonthottathil, F. Poppi, S. Pordes,J. Porter,M. Potekhin, R. Potenza,B. V. K. S. Potukuchi, J. Pozimski,M. Pozzato,S. Prakash,T. Prakash, M. Prest,S. Prince, F. Psihas, D. Pugnere,X. Qian,J. L. Raaf,V. Radeka,J. Rademacker,B. Radics,A. Rafique, E. Raguzin,M. Rai, M. Rajaoalisoa, I. Rakhno, A. Rakotonandrasana,L. Rakotondravohitra,Y. A. Ramachers,R. Rameika, M. A. Ramirez Delgado, B. Ramson, A. Rappoldi, G. Raselli,P. Ratoff,S. Raut, R. F. Razakamiandra, E. Rea,J. S. Real, B. Rebel, M. Reggiani-Guzzo, T. Rehak,J. Reichenbacher, S. D. Reitzner, H. Rejeb Sfar,A. Renshaw,S. Rescia, F. Resnati,A. Reynolds,M. Ribas,S. Riboldi,C. Riccio, G. Riccobene, L. C. J. Rice, J. Ricol,A. Rigamonti, Y. Rigaut,D. Rivera, A. Robert, L. Rochester,M. Roda,P. Rodrigues, M. J. Rodriguez Alonso, E. Rodriguez Bonilla, J. Rodriguez Rondon, S. Rosauro-Alcaraz,M. Rosenberg,P. Rosier, B. Roskovec, M. Rossella,M. Rossi, J. Rout,P. Roy,A. Rubbia,C. Rubbia,B. Russell,D. Ruterbories,A. Rybnikov, A. Saa-Hernandez,R. Saakyan,S. Sacerdoti, T. Safford, N. Sahu, P. Sala, N. Samios,O. Samoylov,M. C. Sanchez, V. Sandberg,D. A. Sanders, D. Sankey,S. Santana, M. Santos-Maldonado, N. Saoulidou,P. Sapienza, C. Sarasty, I. Sarcevic, G. Savage, V. Savinov, A. Scaramelli, A. Scarff,A. Scarpelli,H. Schellman, S. Schifano, P. Schlabach,D. Schmitz,K. Scholberg, A. Schukraft, E. Segreto,A. Selyunin, C. R. Senise, J. Sensenig,M. Seoane, A. Sergi,D. Sgalaberna, M. H. Shaevitz,S. Shafaq,M. Shamma, R. Sharankova,H. R. Sharma, R. Sharma,R. Kumar,T. Shaw,C. Shepherd-Themistocleous,A. Sheshukov, S. Shin, I. Shoemaker,D. Shooltz, R. Shrock,H. Siegel, L. Simard,F. Simon, J. Sinclair,G. Sinev,Jaydip Singh, J. Singh,L. Singh, V. Singh,R. Sipos, F. W. Sippach, G. Sirri, A. Sitraka, K. Siyeon, K. Skarpaas,A. Smith, E. Smith,P. Smith,J. Smolik,M. Smy, E. L. Snider, P. Snopok, D. Snowden-Ifft, M. Soares Nunes,H. Sobel, M. Soderberg,S. Sokolov, C. J. Solano Salinas, S. Söldner-Rembold, S. R. Soleti,N. Solomey, V. Solovov,W. E. Sondheim, M. Sorel, A. Sotnikov, J. Soto-Oton,A. Sousa, K. Soustruznik, F. Spagliardi, M. Spanu, J. Spitz, N. J. C. Spooner, K. Spurgeon, M. Stancari,L. Stanco, R. Stein,H. M. Steiner, A. F. Steklain Lisbôa,J. Stewart, B. Stillwell,J. Stock,F. Stocker,T. Stokes,M. Strait,T. Strauss,A. Stuart, J. G. Suarez, H. Sullivan, D. Summers, A. Surdo, V. Susic, L. Suter, C. M. Sutera, R. Svoboda, B. Szczerbinska, A. M. Szelc, H. A. Tanaka, B. Tapia Oregui, A. Tapper, S. Tariq, E. Tatar, R. Tayloe, A. M. Teklu, M. Tenti, K. Terao, C. A. Ternes, F. Terranova, G. Testera, T. Thakore, A. Thea, J. L. Thompson, C. Thorn, S. C. Timm, V. Tishchenko, L. Tomassetti, A. Tonazzo, D. Torbunov, M. Torti, M. Tortola, F. Tortorici, N. Tosi, D. Totani, M. Toups, C. Touramanis, R. Travaglini, J. Trevor, S. Trilov, W. H. Trzaska, Y. Tsai, Y. -T. Tsai, Z. Tsamalaidze, K. V. Tsang, N. Tsverava, S. Tufanli, C. Tull, E. Tyley, M. Tzanov, L. Uboldi, M. A. Uchida, J. Urheim, T. Usher, S. Uzunyan, M. R. Vagins, P. Vahle, G. A. Valdiviesso, R. Valentim, Z. Vallari, E. Vallazza,J. W. F. Valle, S. Vallecorsa, R. Van Berg, R. G. Van de Water, F. Varanini, D. Vargas, G. Varner, J. Vasel, S. Vasina, G. Vasseur, N. Vaughan, K. Vaziri, S. Ventura, A. Verdugo, S. Vergani, M. A. Vermeulen, M. Verzocchi, M. Vicenzi, H. Vieira de Souza, C. Vignoli, C. Vilela, B. Viren, T. Vrba, T. Wachala, A. V. Waldron, M. Wallbank, C. Wallis, H. Wang, J. Wang, L. Wang, M. H. L. S. Wang, Y. Wang, K. Warburton, D. Warner, M. O. Wascko, D. Waters, A. Watson, P. Weatherly, A. Weber, M. Weber, H. Wei, A. Weinstein, D. Wenman, M. Wetstein, A. White, L. H. Whitehead, D. Whittington, M. J. Wilking, C. Wilkinson, Z. Williams, F. Wilson, R. J. Wilson, W. Wisniewski, J. Wolcott, T. Wongjirad, A. Wood, K. Wood, E. Worcester, M. Worcester, C. Wret, W. Wu, Y. Xiao, F. Xie, E. Yandel, G. Yang, K. Yang, T. Yang, A. Yankelevich, N. Yershov, K. Yonehara, T. Young, B. Yu, H. Yu, J. Yu, W. Yuan, R. Zaki, J. Zalesak, L. Zambelli, B. Zamorano, A. Zani, L. Zazueta, G. P. Zeller, J. Zennamo, K. Zeug, C. Zhang, M. Zhao, E. Zhivun, G. Zhu, E. D. Zimmerman, S. Zucchelli, J. Zuklin, V. Zutshi, R. Zwaska

arxiv(2021)

引用 4|浏览35
暂无评分
摘要
The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) will produce world-leading neutrino oscillation measurements over the lifetime of the experiment. In this work, we explore DUNE's sensitivity to observe charge-parity violation (CPV) in the neutrino sector, and to resolve the mass ordering, for exposures of up to 100 kiloton-megawatt-years (kt-MW-yr). The analysis includes detailed uncertainties on the flux prediction, the neutrino interaction model, and detector effects. We demonstrate that DUNE will be able to unambiguously resolve the neutrino mass ordering at a 3$\sigma$ (5$\sigma$) level, with a 66 (100) kt-MW-yr far detector exposure, and has the ability to make strong statements at significantly shorter exposures depending on the true value of other oscillation parameters. We also show that DUNE has the potential to make a robust measurement of CPV at a 3$\sigma$ level with a 100 kt-MW-yr exposure for the maximally CP-violating values $\delta_{\rm CP}} = \pm\pi/2$. Additionally, the dependence of DUNE's sensitivity on the exposure taken in neutrino-enhanced and antineutrino-enhanced running is discussed. An equal fraction of exposure taken in each beam mode is found to be close to optimal when considered over the entire space of interest.
更多
查看译文
关键词
experiment,low exposure,oscillation,sensitivity,long-baseline
AI 理解论文
溯源树
样例
生成溯源树,研究论文发展脉络
Chat Paper
正在生成论文摘要