ニュートリノ振動の高精度測定によるレプトンにおけるCP対称性の破れの探索

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ニュートリノ振動は、1998年にスーパーカミオカンデ実験が大気ニュートリノの測定を通じてその存在を確認して以来、世界中で測定が進められてきた。ニュートリノ振動パラメータの精密測定は標準模型を超える素粒子理論の理解に貢献するほか、CP対称性の破れが観測されればこの宇宙の成り立ちへの理解が深まることも期待されている。日本で進行中の長基線ニュートリノ振動実験である T2K実験は、これまでに95%以上の信頼度でCP対称性の破れを観測してきた。現在は主に統計誤差によってニュートリノ振動の測定精度が制限されているが、今後はニュートリノ・核子反応の不定性や電子ニュートリノ反応の不定性に由来する系統誤差も削減する必要がある。申請者は、これらの系統誤差を削減するため、J-PARC加速器施設敷地内に設置された前置検出器ND280のアップグレードに取り組んでいる。アップグレード後の新たな前置検出器を用いてニュートリノ・原子核反応断面積を精密に測定することによりニュートリノ振動の精密測定を実現し、CP対称性の破れを探索する。当該年度は、アップグレード後の前置検出器を用いた電子ニュートリノイベント選別アルゴリズムの開発やイベント選別・系統誤差評価のためのソフトウェアの実装に取り組んだ。さらに、J-PARCに滞在し、現地での検出器の組み立て作業等を行なった。さらに当該年度は並行して、スーパーカミオカンデ実験の大気ニュートリノデータとT2K実験の加速器ニュートリノデータの両方を用いた合同解析にも取り組んだ。申請者は、特に今回の合同解析のために開発された系統誤差モデルの柔軟性テストを主導し、モデルの改善に貢献した。