ニュートリノ振動、フレーバー対称性とコライダーの物理

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当該年度は、研究の最終年度で且つ半年間であったため、これまでの研究成果を取りまとめ、発表することに専念した。まず、大気ニュートリノ振動の物理解析を大幅に高速化、系統化することが可能な、ニュートリノフレーバーの「振動基底」を積極的に採用し、地球の物質効果を受ける部分と受けない部分との明確な分離に基づく新しい解析手法を開発した。この手法により、ニュートリノ質量とレプトンフレーバー混合の未決定要素について、大気ニュートリノ振動観測が原理的に達成しうる精度を明らかにした論文を発表した。S.F.Ge、K.Hagiwara、C.Rottによる A novel approach to study atmospheric neutrino oscillation であり、専門誌、JHEPに掲載された。次に、この新しい解析手法を用いて、南極の巨大ニュートリノ検出器ICECUBEの将来計画、PINGU計画による大気ニュートリノ振動検出実験の定量的解析を行った。PINGU計画グループ自身による有効体積の評価、ミューオンと電子、ハドロン事象のエネルギー、運動量角度の測定精度を用い、さらに、大気ニュートリノフラックスの不定性等を考慮して、ニュートリノ質量の階層性、２－３世代混合角のオクタントの決定、レプトンフレーバー混合に現れるCP非保存位相の測定、等を定量的に検討し、前２者について極めて肯定的な結果を得た。この成果は、S.F.GeとK.Hagiwaraの共著論文、Physics reach of atmoshpheric neutrino measurements at PINGUとして発表し、専門誌JHEPに掲載された。