Abstract
The T2K experiment presents new measurements of neutrino oscillation parameters using 19.7 (16.3) × 10 20 protons on target (POT) in (anti-)neutrino mode at the far detector (FD). Compared to the previous analysis, an additional 4.7 × 10 20 POT neutrino data was collected at the FD. Significant improvements were made to the analysis methodology, with the near-detector analysis introducing new selections and using more than double the data. Additionally, this is the first T2K oscillation analysis to use NA61/SHINE data on a replica of the T2K target to tune the neutrino flux model, and the neutrino interaction model was improved to include new nuclear effects and calculations. Frequentist and Bayesian analyses are presented, including results on sin 2θ13 and the impact of priors on the δCP measurement. Both analyses prefer the normal mass ordering and upper octant of sin 2θ23 with a nearly maximally CP-violating phase. Assuming the normal ordering and using the constraint on sin 2θ13 from reactors, sin2θ23=0.561-0.032+0.021 using Feldman–Cousins corrected intervals, and Δm322=2.494-0.058+0.041×10-3eV2 using constant Δχ2 intervals. The CP-violating phase is constrained to δCP=-1.97-0.70+0.97 using Feldman–Cousins corrected intervals, and δCP= 0 , π is excluded at more than 90% confidence level. A Jarlskog invariant of zero is excluded at more than 2 σ credible level using a flat prior in δCP, and just below 2 σ using a flat prior in sin δCP. When the external constraint on sin 2θ13 is removed, sin2θ13=28.0-6.5+2.8×10-3, in agreement with measurements from reactor experiments. These results are consistent with previous T2K analyses.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 782 |
| Journal | European Physical Journal C |
| Volume | 83 |
| Issue number | 9 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 1 Sept 2023 |
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Dive into the research topics of 'Measurements of neutrino oscillation parameters from the T2K experiment using 3.6 × 10 21 protons on target'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: European Physical Journal C, Vol. 83, No. 9, 782, 01.09.2023.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
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T1 - Measurements of neutrino oscillation parameters from the T2K experiment using 3.6 × 10 21 protons on target
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N1 - Publisher Copyright: © 2023, The Author(s).
PY - 2023/9/1
Y1 - 2023/9/1
N2 - The T2K experiment presents new measurements of neutrino oscillation parameters using 19.7 (16.3) × 10 20 protons on target (POT) in (anti-)neutrino mode at the far detector (FD). Compared to the previous analysis, an additional 4.7 × 10 20 POT neutrino data was collected at the FD. Significant improvements were made to the analysis methodology, with the near-detector analysis introducing new selections and using more than double the data. Additionally, this is the first T2K oscillation analysis to use NA61/SHINE data on a replica of the T2K target to tune the neutrino flux model, and the neutrino interaction model was improved to include new nuclear effects and calculations. Frequentist and Bayesian analyses are presented, including results on sin 2θ13 and the impact of priors on the δCP measurement. Both analyses prefer the normal mass ordering and upper octant of sin 2θ23 with a nearly maximally CP-violating phase. Assuming the normal ordering and using the constraint on sin 2θ13 from reactors, sin2θ23=0.561-0.032+0.021 using Feldman–Cousins corrected intervals, and Δm322=2.494-0.058+0.041×10-3eV2 using constant Δχ2 intervals. The CP-violating phase is constrained to δCP=-1.97-0.70+0.97 using Feldman–Cousins corrected intervals, and δCP= 0 , π is excluded at more than 90% confidence level. A Jarlskog invariant of zero is excluded at more than 2 σ credible level using a flat prior in δCP, and just below 2 σ using a flat prior in sin δCP. When the external constraint on sin 2θ13 is removed, sin2θ13=28.0-6.5+2.8×10-3, in agreement with measurements from reactor experiments. These results are consistent with previous T2K analyses.
AB - The T2K experiment presents new measurements of neutrino oscillation parameters using 19.7 (16.3) × 10 20 protons on target (POT) in (anti-)neutrino mode at the far detector (FD). Compared to the previous analysis, an additional 4.7 × 10 20 POT neutrino data was collected at the FD. Significant improvements were made to the analysis methodology, with the near-detector analysis introducing new selections and using more than double the data. Additionally, this is the first T2K oscillation analysis to use NA61/SHINE data on a replica of the T2K target to tune the neutrino flux model, and the neutrino interaction model was improved to include new nuclear effects and calculations. Frequentist and Bayesian analyses are presented, including results on sin 2θ13 and the impact of priors on the δCP measurement. Both analyses prefer the normal mass ordering and upper octant of sin 2θ23 with a nearly maximally CP-violating phase. Assuming the normal ordering and using the constraint on sin 2θ13 from reactors, sin2θ23=0.561-0.032+0.021 using Feldman–Cousins corrected intervals, and Δm322=2.494-0.058+0.041×10-3eV2 using constant Δχ2 intervals. The CP-violating phase is constrained to δCP=-1.97-0.70+0.97 using Feldman–Cousins corrected intervals, and δCP= 0 , π is excluded at more than 90% confidence level. A Jarlskog invariant of zero is excluded at more than 2 σ credible level using a flat prior in δCP, and just below 2 σ using a flat prior in sin δCP. When the external constraint on sin 2θ13 is removed, sin2θ13=28.0-6.5+2.8×10-3, in agreement with measurements from reactor experiments. These results are consistent with previous T2K analyses.
U2 - 10.1140/epjc/s10052-023-11819-x
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M3 - Article
AN - SCOPUS:85169879360
SN - 1434-6044
VL - 83
JO - European Physical Journal C
JF - European Physical Journal C
IS - 9
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