Unitarity and the three flavor neutrino mixing matrix

被引：90

作者：

Parke, Stephen ^{[1
]}

Ross-Lonergan, Mark ^{[2
]}

机构：

[1] Fermilab Natl Accelerator Lab, Dept Theoret Phys, POB 500, Batavia, IL 60510 USA

[2] Univ Durham, Dept Phys, IPPP, Durham DH1 3LE, England

来源：

PHYSICAL REVIEW D | 2016年 / 93卷 / 11期

基金：

美国国家科学基金会;

关键词：

OSCILLATIONS; SEARCH; APPEARANCE; NU(MU);

D O I：

10.1103/PhysRevD.93.113009

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

Unitarity is a fundamental property of any theory required to ensure we work in a theoretically consistent framework. In comparison with the quark sector, experimental tests of unitarity for the 3 x 3 neutrino mixing matrix are considerably weaker. We perform a reanalysis to see how global knowledge is altered when one refits oscillation results without assuming unitarity, and present 3 sigma ranges for allowed U-PMNS elements consistent with all observed phenomena. We calculate, for the first time, bounds on the closure of the six neutrino unitarity triangles, with the closure of the upsilon(e)upsilon(mu) triangle being constrained to be <= 0.03, while the remaining triangles are significantly less constrained to be <= 0.1-0.2. Similarly for the row and column normalization, we find their deviation from unity is constrained to be <= 0.2-0.4, for four out of six such normalizations, while for the upsilon(mu) and upsilon(e) row normalization the deviations are constrained to be <= 0.07, all at the 3 sigma CL. We emphasize that there is significant room for new low energy physics, especially in the upsilon(tau) sector which very few current experiments constrain directly.upsilon

引用

页数：6

共 58 条

[1] Measurement of the response of a gallium metal solar neutrino experiment to neutrinos from a 51Cr source [J].

Abdurashitov, JN ;

Gavrin, VN ;

Girin, SV ;

Gorbachev, VV ;

Ibragimova, TV ;

Kalikhov, AV ;

Khairnasov, NG ;

Knodel, TV ;

Kornoukhov, VN ;

Mirmov, IN ;

Shikhin, AA ;

Veretenkin, EP ;

Vermul, VM ;

Yants, VE ;

Zatsepin, GT ;

Khomyakov, YS ;

Zvonarev, AV ;

Bowles, TJ ;

Nico, JS ;

Teasdale, WA ;

Wark, DL ;

Cherry, ML ;

Karaulov, VN ;

Levitin, VL ;

Maev, VI ;

Nazarenko, PI ;

Shkol'nik, VS ;

Skorikov, NV ;

Cleveland, BT ;

Daily, T ;

Davis, R ;

Lande, K ;

Lee, CK ;

Wildenhain, PS ;

Elliott, SR ;

Wilkerson, JF .

PHYSICAL REVIEW C, 1999, 59 (04) :2246-2263

[2] Measurements of neutrino oscillation in appearance and disappearance channels by the T2K experiment with 6.6 x 1020 protons on target [J].

Abe, K. ;

Adam, J. ;

Aihara, H. ;

Akiri, T. ;

Andreopoulos, C. ;

Aoki, S. ;

Ariga, A. ;

Assylbekov, S. ;

Autiero, D. ;

Barbi, M. ;

Barker, G. J. ;

Barr, G. ;

Bartet-Friburg, P. ;

Bass, M. ;

Batkiewicz, M. ;

Bay, F. ;

Berardi, V. ;

Berger, B. E. ;

Berkman, S. ;

Bhadra, S. ;

Blaszczyk, F. D. M. ;

Blondel, A. ;

Bolognesi, S. ;

Bordoni, S. ;

Boyd, S. B. ;

Brailsford, D. ;

Bravar, A. ;

Bronner, C. ;

Buchanan, N. ;

Calland, R. G. ;

Rodriguez, J. Caravaca ;

Cartwright, S. L. ;

Castillo, R. ;

Catanesi, M. G. ;

Cervera, A. ;

Cherdack, D. ;

Chikuma, N. ;

Christodoulou, G. ;

Clifton, A. ;

Coleman, J. ;

Coleman, S. J. ;

Collazuol, G. ;

Connolly, K. ;

Cremonesi, L. ;

Dabrowska, A. ;

Danko, I. ;

Das, R. ;

Davis, S. ;

de Perio, P. ;

De Rosa, G. .

PHYSICAL REVIEW D, 2015, 91 (07)

[3] Limits on sterile neutrino mixing using atmospheric neutrinos in Super-Kamiokande [J].

Abe, K. ;

Haga, Y. ;

Hayato, Y. ;

Ikeda, M. ;

Iyogi, K. ;

Kameda, J. ;

Kishimoto, Y. ;

Miura, M. ;

Moriyama, S. ;

Nakahata, M. ;

Nakano, Y. ;

Nakayama, S. ;

Sekiya, H. ;

Shiozawa, M. ;

Suzuki, Y. ;

Takeda, A. ;

Tanaka, H. ;

Tomura, T. ;

Ueno, K. ;

Wendell, R. A. ;

Yokozawa, T. ;

Irvine, T. ;

Kajita, T. ;

Kametani, I. ;

Kaneyuki, K. ;

Lee, K. P. ;

McLachlan, T. ;

Nishimura, Y. ;

Richard, E. ;

Okumura, K. ;

Labarga, L. ;

Fernandez, P. ;

Gustafson, J. ;

Kearns, E. ;

Raaf, J. L. ;

Stone, J. L. ;

Sulak, L. R. ;

Berkman, S. ;

Tanaka, H. A. ;

Tobayama, S. ;

Goldhaber, M. ;

Carminati, G. ;

Kropp, W. R. ;

Mine, S. ;

Weatherly, P. ;

Renshaw, A. ;

Smy, M. B. ;

Sobel, H. W. ;

Takhistov, V. ;

Ganezer, K. S. .

PHYSICAL REVIEW D, 2015, 91 (05)

[4] Precise Measurement of the Neutrino Mixing Parameter θ23 from Muon Neutrino Disappearance in an Off-Axis Beam [J].

Abe, K. ;

Adam, J. ;

Aihara, H. ;

Akiri, T. ;

Andreopoulos, C. ;

Aoki, S. ;

Ariga, A. ;

Ariga, T. ;

Assylbekov, S. ;

Autiero, D. ;

Barbi, M. ;

Barker, G. J. ;

Barr, G. ;

Bass, M. ;

Batkiewicz, M. ;

Bay, F. ;

Bentham, S. W. ;

Berardi, V. ;

Berger, B. E. ;

Berkman, S. ;

Bertram, I. ;

Bhadra, S. ;

Blaszczyk, F. d. M. ;

Blondel, A. ;

Bojechko, C. ;

Bordoni, S. ;

Boyd, S. B. ;

Brailsford, D. ;

Bravar, A. ;

Bronner, C. ;

Buchanan, N. ;

Calland, R. G. ;

Caravaca Rodriguez, J. ;

Cartwright, S. L. ;

Castillo, R. ;

Catanesi, M. G. ;

Cervera, A. ;

Cherdack, D. ;

Christodoulou, G. ;

Clifton, A. ;

Coleman, J. ;

Coleman, S. J. ;

Collazuol, G. ;

Connolly, K. ;

Cremonesi, L. ;

Dabrowska, A. ;

Danko, I. ;

Das, R. ;

Davis, S. ;

De Perio, P. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 112 (18)

[5] Observation of Electron Neutrino Appearance in a Muon Neutrino Beam [J].

Abe, K. ;

Adam, J. ;

Aihara, H. ;

Akiri, T. ;

Andreopoulos, C. ;

Aoki, S. ;

Ariga, A. ;

Ariga, T. ;

Assylbekov, S. ;

Autiero, D. ;

Barbi, M. ;

Barker, G. J. ;

Barr, G. ;

Bass, M. ;

Batkiewicz, M. ;

Bay, F. ;

Bentham, S. W. ;

Berardi, V. ;

Berger, B. E. ;

Berkman, S. ;

Bertram, I. ;

Bhadra, S. ;

Blaszczyk, F. D. M. ;

Blondel, A. ;

Bojechko, C. ;

Bordoni, S. ;

Boyd, S. B. ;

Brailsford, D. ;

Bravar, A. ;

Bronner, C. ;

Buchanan, N. ;

Calland, R. G. ;

Caravaca Rodriguez, J. ;

Cartwright, S. L. ;

Castillo, R. ;

Catanesi, M. G. ;

Cervera, A. ;

Cherdack, D. ;

Christodoulou, G. ;

Clifton, A. ;

Coleman, J. ;

Coleman, S. J. ;

Collazuol, G. ;

Connolly, K. ;

Cremonesi, L. ;

Dabrowska, A. ;

Danko, I. ;

Das, R. ;

Davis, S. ;

de Perio, P. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 112 (06)

[6]

Abe K., ARXIV11093262

[7] Precision measurement of neutrino oscillation parameters with KamLAND [J].

Abe, S. ;

Ebihara, T. ;

Enomoto, S. ;

Furuno, K. ;

Gando, Y. ;

Ichimura, K. ;

Ikeda, H. ;

Inoue, K. ;

Kibe, Y. ;

Kishimoto, Y. ;

Koga, M. ;

Kozlov, A. ;

Minekawa, Y. ;

Mitsui, T. ;

Nakajima, K. ;

Nakamura, K. ;

Nakamura, M. ;

Owada, K. ;

Shimizu, I. ;

Shimizu, Y. ;

Shirai, J. ;

Suekane, F. ;

Suzuki, A. ;

Takemoto, Y. ;

Tamae, K. ;

Terashima, A. ;

Watanabe, H. ;

Yonezawa, E. ;

Yoshida, S. ;

Busenitz, J. ;

Classen, T. ;

Grant, C. ;

Keefer, G. ;

Leonard, D. S. ;

McKee, D. ;

Piepke, A. ;

Decowski, M. P. ;

Detwiler, J. A. ;

Freedman, S. J. ;

Fujikawa, B. K. ;

Gray, F. ;

Guardincerri, E. ;

Hsu, L. ;

Kadel, R. ;

Lendvai, C. ;

Luk, K. -B. ;

Murayama, H. ;

O'Donnell, T. ;

Steiner, H. M. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 100 (22)

[8] Reactor (ν)over-bare disappearance in the Double Chooz experiment [J].

Abe, Y. ;

Aberle, C. ;

dos Anjos, J. C. ;

Barriere, J. C. ;

Bergevin, M. ;

Bernstein, A. ;

Bezerra, T. J. C. ;

Bezrukhov, L. ;

Blucher, E. ;

Bowden, N. S. ;

Buck, C. ;

Busenitz, J. ;

Cabrera, A. ;

Caden, E. ;

Camilleri, L. ;

Carr, R. ;

Cerrada, M. ;

Chang, P. -J. ;

Chimenti, P. ;

Classen, T. ;

Collin, A. P. ;

Conover, E. ;

Conrad, J. M. ;

Crespo-Anadon, J. I. ;

Crum, K. ;

Cucoanes, A. ;

D'Agostino, M. V. ;

Damon, E. ;

Dawson, J. V. ;

Dazeley, S. ;

Dietrich, D. ;

Djurcic, Z. ;

Dracos, M. ;

Durand, V. ;

Ebert, J. ;

Efremenko, Y. ;

Elnimr, M. ;

Etenko, A. ;

Fallot, M. ;

Fechner, M. ;

von Feilitzsch, F. ;

Felde, J. ;

Franco, D. ;

Franke, A. J. ;

Franke, M. ;

Furuta, H. ;

Gama, R. ;

Gil-Botella, I. ;

Giot, L. ;

Goeger-Neff, M. .

PHYSICAL REVIEW D, 2012, 86 (05)

[9]

Adams C., ARXIV13077335 LBNE C

[10] Electron Neutrino and Antineutrino Appearance in the Full MINOS Data Sample [J].

Adamson, P. ;

Anghel, I. ;

Backhouse, C. ;

Barr, G. ;

Bishai, M. ;

Blake, A. ;

Bock, G. J. ;

Bogert, D. ;

Cao, S. V. ;

Cherdack, D. ;

Childress, S. ;

Coelho, J. A. B. ;

Corwin, L. ;

Cronin-Hennessy, D. ;

de Jong, J. K. ;

Devan, A. V. ;

Devenish, N. E. ;

Diwan, M. V. ;

Escobar, C. O. ;

Evans, J. J. ;

Falk, E. ;

Feldman, G. J. ;

Frohne, M. V. ;

Gallagher, H. R. ;

Gomes, R. A. ;

Goodman, M. C. ;

Gouffon, P. ;

Graf, N. ;

Gran, R. ;

Grzelak, K. ;

Habig, A. ;

Hahn, S. R. ;

Hartnell, J. ;

Hatcher, R. ;

Himmel, A. ;

Holin, A. ;

Hylen, J. ;

Irwin, G. M. ;

Isvan, Z. ;

Jaffe, D. E. ;

James, C. ;

Jensen, D. ;

Kafka, T. ;

Kasahara, S. M. S. ;

Koizumi, G. ;

Kordosky, M. ;

Kreymer, A. ;

Lang, K. ;

Ling, J. ;

Litchfield, P. J. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2013, 110 (17)

← 1 2 3 4 5 6 →