Neutrino cross section measurements to solve the mystery of the matter-dominated universe

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現在の宇宙は反粒子がほとんど存在しない物質優勢宇宙であるが、このような宇宙が形成されたメカニズムは明らかになっていない。ニュートリノで粒子と反粒子の対称性（以後CP対称性）が破れていると、上記の物質優勢宇宙が実現される可能性がある。T2K実験は、データを増やし、系統誤差を低減することで、99.7%の信頼度でCP対称性の破れを示すことを目指している。本研究では、T2K実験の主要な系統誤差の一つである「ニュートリノと標的原子核の反応断面積の精密測定」を新型前置ニュートリノ検出器WAGASCIともう一つのT2K実験前置ニュートリノ検出器ND280を用いて行う。WAGASCIとND280はビーム軸に対して異なる角度に設置されているため、異なったエネルギー分布を持つため、2つの検出器のエネルギー分布を差し引きすることで、単一エネルギーに近いエネルギー分布でのニュートリノ反応断面積測定が可能となる。本研究では、ニュートリノ反応でミューオンが生成される荷電カレント反応（Charged Current反応（以後CC反応））のうち荷電パイオンが観測されないCC0パイオンモードの反応断面積測定を行う。2022年度の成果は以下である。(1) WAGASCI complexによる2023年4月からのニュートリノビーム測定に向けた準備および試運転を完了させた。(2) WAGASCI complex単独での水標的およびCH標的に対するCC0パイオン反応断面積測定において解析の正当性確認と系統誤差の見積もりを完了させた。またWAGASCI complexとND280の共通解析フレームワークの開発を進めた。(4) WAGASCI complexによって削減できるT2K実験の系統誤差を定量的に評価するシミュレーション研究を開始した。