학술논문

Long-baseline neutrino oscillation physics potential of the DUNE experiment
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B. AbiR. AcciarriM. A. AceroG. AdamovD. AdamsM. AdinolfiZ. AhmadJ. AhmedT. AlionS. Alonso MonsalveC. AltJ. AndersonC. AndreopoulosM. P. AndrewsF. AndrianalaS. AndringaA. AnkowskiM. AntonovaS. AntuschA. Aranda-FernandezA. ArigaL. O. ArnoldM. A. ArroyaveJ. AsaadiA. AurisanoV. AushevD. AutieroF. AzfarH. BackJ. J. BackC. BackhouseP. BaessoL. BagbyR. BajouS. BalasubramanianP. BaldiB. BambahF. BaraoG. BarenboimG. J. BarkerW. BarkhouseC. BarnesG. BarrJ. Barranco MonarcaN. BarrosJ. L. BarrowA. BashyalV. BasqueF. BayJ. L. Bazo AlbaJ. F. BeacomE. BechetoilleB. BeheraL. BellantoniG. BellettiniV. BelliniO. BeltramelloD. BelverN. BenekosF. Bento NevesJ. BergerS. BerkmanP. BernardiniR. M. BernerH. BernsS. BertolucciM. BetancourtY. BezawadaM. BhattacharjeeB. BhuyanS. BiagiJ. BianM. BiassoniK. BieryB. BilkiM. BishaiA. BitadzeA. BlakeB. Blanco SiffertF. D. M. BlaszczykG. C. BlazeyE. BlucherJ. BoissevainS. BolognesiT. BoltonM. BonesiniM. BongrandF. BoniniA. BoothC. BoothS. BordoniA. BorkumT. BoschiN. BostanP. BourS. B. BoydD. BoydenJ. BracinikD. BragaD. BrailsfordA. BrandtJ. BremerC. BrewE. BrianneS. J. BriceC. BrizzolariC. BrombergG. BrooijmansJ. BrookeA. BrossG. BrunettiN. BuchananH. BuddD. CaiuloP. CalafiuraJ. CalcuttM. CalinS. CalvezE. CalvoL. CamilleriA. CaminataM. CampanelliD. CaratelliG. CariniB. CarlusP. CarnitiI. Caro TerrazasH. CarranzaA. CastilloC. CastromonteC. CattadoriF. CavalierF. CavannaS. CentroG. CeratiA. CervelliA. Cervera VillanuevaM. ChalifourC. ChangE. ChardonnetA. ChatterjeeS. ChattopadhyayJ. ChavesH. ChenM. ChenY. ChenD. CherdackC. ChiS. ChildressA. ChiriacescuK. ChoS. ChoubeyA. ChristensenD. ChristianG. ChristodoulouE. ChurchP. ClarkeT. E. CoanA. G. CoccoJ. A. B. CoelhoE. ConleyJ. M. ConradM. ConveryL. CorwinP. CotteL. CremaldiL. CremonesiJ. I. Crespo-AnadónE. CristaldoR. CrossC. CuestaY. CuiD. CussansM. DabrowskiH. da MottaL. Da Silva PeresC. DavidQ. DavidG. S. DaviesS. DaviniJ. DawsonK. DeR. M. De AlmeidaP. DebbinsI. De BonisM. P. DecowskiA. de GouvêaP. C. De HolandaI. L. De Icaza AstizA. DeistingP. De JongA. DelbartD. DelepineM. DelgadoA. Dell’AcquaP. De LurgioJ. R. T. de Mello NetoD. M. DeMuthS. DennisC. DenshamG. DeptuchA. De RoeckV. De RomeriJ. J. De VriesR. DharmapalanM. DiasF. DiazJ. S. DíazS. Di DomizioL. Di GiulioP. DingL. Di NotoC. DistefanoR. DiurbaM. DiwanZ. DjurcicN. DokaniaM. J. DolinskiL. DomineD. DouglasF. DrielsmaD. DuchesneauK. DuffyP. DunneT. DurkinH. DuyangO. DvornikovD. A. DwyerA. S. DyshkantM. EadsD. EdmundsJ. EischS. EmeryA. EreditatoC. O. EscobarL. Escudero SanchezJ. J. EvansE. EwartA. C. EzeribeK. FaheyA. FalconeC. FarneseY. FarzanJ. FelixE. Fernandez-MartinezP. Fernandez MenendezF. FerraroL. FieldsA. FilkinsF. FilthautR. S. FitzpatrickW. FlanaganB. FlemingR. FlightJ. FowlerW. FoxJ. FrancK. FrancisD. FrancoJ. FreemanJ. FreestoneJ. FriedA. FriedlandS. FuessI. FuricA. P. FurmanskiA. GagoH. GallagherA. Gallego-RosN. GalliceV. GalymovE. GamberiniT. GambleR. GandhiR. GandrajulaS. GaoD. Garcia-GamezM. Á. García-PerisS. GardinerD. GastlerG. GeB. GelliA. GendottiS. GentZ. Ghorbani-MoghaddamD. GibinI. Gil-BotellaC. GirerdA. K. GiriD. GnaniO. GogotaM. GoldS. GollapinniK. GollwitzerR. A. GomesL. V. Gomez BermeoL. S. Gomez FajardoF. GonnellaJ. A. Gonzalez-CuevasM. C. GoodmanO. GoodwinS. GoswamiC. GottiE. GoudzovskiC. GraceM. GrahamE. GramelliniR. GranE. GranadosA. GrantC. GrantD. GratieriP. GreenS. GreenL. GreenlerM. GreenwoodJ. GreerW. C. GriffithM. GrohJ. GrudzinskiK. GrzelakW. GuV. GuarinoR. GuenetteA. GuglielmiB. GuoK. K. GuthikondaR. GutierrezP. GuzowskiM. M. GuzzoS. GwonA. HabigA. HackenburgH. HadavandR. HaenniA. HahnJ. HaighJ. HaistonT. HamernikP. HamiltonJ. HanK. HarderD. A. HarrisJ. HartnellT. HasegawaR. HatcherE. HazenA. HeaveyK. M. HeegerJ. HeiseK. HennessyS. HenryM. A. Hernandez MorquechoK. HernerL. HertelA. S. HesamJ. HewesA. HigueraT. HillS. J. HillierA. HimmelJ. HoffC. HohlA. HolinE. HoppeG. A. Horton-SmithM. HostertA. HourlierB. HowardR. HowellJ. HuangJ. HugonG. IlesN. IlicA. M. IliescuR. IllingworthA. IoannisianR. ItayA. IzmaylovE. JamesB. JargowskyF. JedinyC. Jesùs-VallsX. JiL. JiangS. JiménezA. JipaA. JoglekarC. JohnsonR. JohnsonB. JonesS. JonesC. K. JungT. JunkY. JwaM. KabirnezhadA. KabothI. KadenkoF. KamiyaG. KaragiorgiA. KarcherM. KarolakY. KaryotakisS. KasaiS. P. KasettiL. KashurN. KazaryanE. KearnsP. KeenerK. J. KellyE. KempW. KetchumS. H. KettellM. KhabibullinA. KhotjantsevA. KhvedelidzeD. KimB. KingB. KirbyM. KirbyJ. KleinK. KoehlerL. W. KoernerS. KohnP. P. KollerM. KordoskyT. KoscU. KoseV. A. KosteleckýK. KothekarF. KrennrichI. KresloY. KudenkoV. A. KudryavtsevS. KulaginJ. KumarR. KumarC. KuruppuV. KusT. KutterA. LambertK. LandeC. E. LaneK. LangT. LangfordP. LasorakD. LastC. LastoriaA. LaundrieA. LawrenceI. LazanuR. LaZurT. LeJ. LearnedP. LeBrunG. Lehmann MiottoR. LehnertM. A. Leigui de OliveiraM. LeitnerM. LeytonL. LiS. LiS. W. LiT. LiY. LiH. LiaoC. S. LinS. LinA. ListerB. R. LittlejohnJ. LiuS. LockwitzT. LoewM. LokajicekI. LomidzeK. LongK. LooD. LorcaT. LordJ. M. LoSeccoW. C. LouisK. B. LukX. LuoN. LurkinT. LuxV. P. LuzioD. MacFarlandA. A. MachadoP. MachadoC. T. MaciasJ. R. MacierA. MaddalenaP. MadiganS. MagillK. MahnA. MaioJ. A. MaloneyG. MandrioliJ. ManeiraL. ManentiS. ManlyA. MannK. ManolopoulosM. Manrique PlataA. MarchionniW. MarcianoD. MarfatiaC. MarianiJ. MaricicF. MarinhoA. D. MarinoM. MarshakC. MarshallJ. MarshallJ. MarteauJ. Martin-AlboN. MartinezD. A. Martinez CaicedoS. MartynenkoK. MasonA. MastbaumM. MasudS. MatsunoJ. MatthewsC. MaugerN. MauriK. MavrokoridisR. MazzaA. MazzacaneE. MazzucatoE. McCluskeyN. McConkeyK. S. McFarlandC. McGrewA. McNabA. MefodievP. MehtaP. MelasM. MellinatoO. MenaS. MenaryH. MendezA. MenegolliG. MengM. D. MessierW. MetcalfM. MewesH. MeyerT. MiaoG. MichnaT. MiedemaJ. MigendaR. MilincicW. MillerJ. MillsC. MilneO. MineevO. G. MirandaS. MiryalaC. S. MishraS. R. MishraA. MislivecD. MladenovI. MocioiuK. MoffatN. MoggiR. MohantaT. A. MohayaiN. MokhovJ. MolinaL. Molina BuenoA. MontanariC. MontanariD. MontanariL. M. Montano ZetinaJ. MoonM. MooneyA. MoorD. MorenoB. MorganC. MorrisC. MosseyE. MotukC. A. MouraJ. MousseauW. MuL. MualemJ. MuellerM. MuetherS. MufsonF. MuheimA. MuirM. MulhearnH. MuramatsuS. MurphyJ. MusserJ. NachtmanS. NaguM. NalbandyanR. NandakumarD. NaplesS. NaritaD. Navas-NicolásN. NayakM. Nebot-GuinotL. NecibK. NegishiJ. K. NelsonJ. NesbitM. NessiD. NewboldM. NewcomerD. NewhartR. NicholE. NinerK. NishimuraA. NormanA. NorrickR. NorthropP. NovellaJ. A. NowakM. OberlingA. Olivares Del CampoA. OlivierY. OnelY. OnishchukJ. OttL. PaganiS. PakvasaO. PalamaraS. PalestiniJ. M. PaleyM. PallaviciniC. PalomaresE. PanticV. PaoloneV. PapadimitriouR. PapaleoA. PapanestisS. ParamesvaranS. ParkeZ. ParsaM. ParvuS. PascoliL. PasqualiniJ. PasternakJ. PaterC. PatrickL. PatriziiR. B. PattersonS. J. PattonT. PatzakA. PaudelB. PaulosL. PaulucciZ. PavlovicG. PawloskiD. PayneV. PecS. J. M. PeetersY. PenichotE. PennacchioA. PenzoO. L. G. PeresJ. PerryD. PersheyG. PessinaG. PetrilloC. PettaR. PettiF. PiastraL. PickeringF. PietropaoloJ. PillowJ. PinzinoR. PlunkettR. PolingX. PonsN. PoonthottathilS. PordesM. PotekhinR. PotenzaB. V. K. S. PotukuchiJ. PozimskiM. PozzatoS. PrakashT. PrakashS. PrinceG. PriorD. PugnereK. QiX. QianJ. L. RaafR. RaboanaryV. RadekaJ. RademackerB. RadicsA. RafiqueE. RaguzinM. RaiM. RajaoalisoaI. RakhnoH. T. RakotondramananaL. RakotondravohitraY. A. RamachersR. RameikaM. A. Ramirez DelgadoB. RamsonA. RappoldiG. RaselliP. RatoffS. RavatH. RazafinimeJ. S. RealB. RebelD. RedondoM. Reggiani-GuzzoT. RehakJ. ReichenbacherS. D. ReitznerA. RenshawS. ResciaF. ResnatiA. ReynoldsG. RiccobeneL. C. J. RiceK. RielageY. RigautD. RiveraL. RochesterM. RodaP. RodriguesM. J. Rodriguez AlonsoJ. Rodriguez RondonA. J. RoethH. RogersS. Rosauro-AlcarazM. RossellaJ. RoutS. RoyA. RubbiaC. RubbiaB. RussellJ. RussellD. RuterboriesR. SaakyanS. SacerdotiT. SaffordN. SahuP. SalaN. SamiosM. C. SanchezD. A. SandersD. SankeyS. SantanaM. Santos-MaldonadoN. SaoulidouP. SapienzaC. SarastyI. SarcevicG. SavageV. SavinovA. ScaramelliA. ScarffA. ScarpelliT. SchafferH. SchellmanP. SchlabachD. SchmitzK. ScholbergA. SchukraftE. SegretoJ. SensenigI. SeongA. SergiF. SergiampietriD. SgalabernaM. H. ShaevitzS. ShafaqM. ShammaH. R. SharmaR. SharmaT. ShawC. Shepherd-ThemistocleousS. ShinD. ShooltzR. ShrockL. SimardN. SimosJ. SinclairG. SinevJ. SinghV. SinghR. SiposF. W. SippachG. SirriA. SitrakaK. SiyeonD. SmargianakiA. SmithE. SmithP. SmithJ. SmolikM. SmyP. SnopokM. Soares NunesH. SobelM. SoderbergC. J. Solano SalinasS. Söldner-RemboldN. SolomeyV. SolovovW. E. SondheimM. SorelJ. Soto-OtonA. SousaK. SoustruznikF. SpagliardiM. SpanuJ. SpitzN. J. C. SpoonerK. SpurgeonR. StaleyM. StancariL. StancoH. M. SteinerJ. StewartB. StillwellJ. StockF. StockerT. StokesM. StraitT. StraussS. StriganovA. StuartD. SummersA. SurdoV. SusicL. SuterC. M. SuteraR. SvobodaB. SzczerbinskaA. M. SzelcR. TalagaH. A. TanakaB. Tapia OreguiA. TapperS. TariqE. TatarR. TayloeA. M. TekluM. TentiK. TeraoC. A. TernesF. TerranovaG. TesteraA. TheaJ. L. ThompsonC. ThornS. C. TimmA. TonazzoM. TortiM. TortolaF. TortoriciD. TotaniM. ToupsC. TouramanisJ. TrevorW. H. TrzaskaY. T. TsaiZ. TsamalaidzeK. V. TsangN. TsveravaS. TufanliC. TullE. TyleyM. TzanovM. A. UchidaJ. UrheimT. UsherM. R. VaginsP. VahleG. A. ValdiviessoE. ValenciaZ. VallariJ. W. F. ValleS. VallecorsaR. Van BergR. G. Van de WaterD. Vanegas ForeroF. VaraniniD. VargasG. VarnerJ. VaselG. VasseurK. VaziriS. VenturaA. VerdugoS. VerganiM. A. VermeulenM. VerzocchiH. Vieira de SouzaC. VignoliC. VilelaB. VirenT. VrbaT. WachalaA. V. WaldronM. WallbankH. WangJ. WangY. WangK. WarburtonD. WarnerM. WasckoD. WatersA. WatsonP. WeatherlyA. WeberM. WeberH. WeiA. WeinsteinD. WenmanM. WetsteinM. R. WhileA. WhiteL. H. WhiteheadD. WhittingtonM. J. WilkingC. WilkinsonZ. WilliamsF. WilsonR. J. WilsonJ. WolcottT. WongjiradK. WoodL. WoodE. WorcesterM. WorcesterC. WretW. WuY. XiaoG. YangT. YangN. YershovK. YoneharaT. YoungB. YuJ. YuR. ZakiJ. ZalesakL. ZambelliB. ZamoranoA. ZaniL. ZazuetaG. P. ZellerJ. ZennamoK. ZeugC. ZhangM. ZhaoE. ZhivunG. ZhuE. D. ZimmermanM. ZitoS. ZucchelliJ. ZuklinV. ZutshiR. Zwaska
Source
European Physical Journal C: Particles and Fields, Vol 80, Iss 10, Pp 1-34 (2020)
Subject
Astrophysics
QB460-466
Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
QC770-798
Language
English
ISSN
1434-6044
1434-6052
Abstract
Abstract The sensitivity of the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) to neutrino oscillation is determined, based on a full simulation, reconstruction, and event selection of the far detector and a full simulation and parameterized analysis of the near detector. Detailed uncertainties due to the flux prediction, neutrino interaction model, and detector effects are included. DUNE will resolve the neutrino mass ordering to a precision of 5 $$\sigma $$ σ , for all $$\delta _{\mathrm{CP}}$$ δ CP values, after 2 years of running with the nominal detector design and beam configuration. It has the potential to observe charge-parity violation in the neutrino sector to a precision of 3 $$\sigma $$ σ (5 $$\sigma $$ σ ) after an exposure of 5 (10) years, for 50% of all $$\delta _{\mathrm{CP}}$$ δ CP values. It will also make precise measurements of other parameters governing long-baseline neutrino oscillation, and after an exposure of 15 years will achieve a similar sensitivity to $$\sin ^{2} 2\theta _{13}$$ sin 2 2 θ 13 to current reactor experiments.