Low exposure long-baseline neutrino oscillation sensitivity of the DUNE experiment

Abed Abud, A.; Abi, B.; Acciarri, R.; Acero, M.A.; Adames, M.R.; Adamov, G.; Adams, D.; Adinolfi, M.; Aduszkiewicz, A.; Aguilar, J.; Ahmad, Z.; Ahmed, J.; Aimard, B.; Ali-Mohammadzadeh, B.; Alion, T.; Allison, K.; Alonso Monsalve, S.; Alrashed, M.; Alt, C.; Alton, A.; Amedo, P.; Anderson, J.; Andreopoulos, C.; Andreotti, M.; Andrews, M.P.; Andrianala, F.; Andringa, S.; Anfimov, N.; Ankowski, A.; Antoniassi, M.; Antonova, M.; Antoshkin, A.; Antusch, S.; Aranda-Fernandez, A.; Arnold, L.O.; Arroyave, M.A.; Asaadi, J.; Asquith, L.; Aurisano, A.; Aushev, V.; Autiero, D.; Ayala-Torres, M.; Azfar, F.; Back, A.; Back, H.; Back, J.J.; Backhouse, C.; Bagaturia, I.; Bagby, L.; Balashov, N.; Balasubramanian, S.; Baldi, P.; Baller, B.; Bambah, B.; Barao, F.; Barenboim, G.; Barker, G.J.; Barkhouse, W.; Barnes, C.; Barr, G.; Barranco Monarca, J.; Barros, A.; Barros, N.; Barrow, J.L.; Basharina-Freshville, A.; Bashyal, A.; Basque, V.; Belchior, E.; Battat, J.B.R.; Battisti, F.; Bay, F.; Bazo Alba, J.L.; Beacom, J.F.; Bechetoille, E.; Behera, B.; Bellantoni, L.; Bellettini, G.; Bellini, V.; Beltramello, O.; Benekos, N.; Benitez Montiel, C.; Bento Neves, F.; Berger, J.; Berkman, S.; Bernardini, P.; Berner, R.M.; Bertolucci, S.; Betancourt, M.; Betancur Rodríguez, A.; Bevan, A.; Bezawada, Y.; Bezerra, T.J.C.; Bhardwaj, A.; Bhatnagar, V.; Bhattacharjee, M.; Bhuller, S.; Bhuyan, B.; Biagi, S.; Bian, J.; Biassoni, M.; Biery, K.; Bilki, B.; Bishai, M.; Bitadze, A.; Blake, A.; Blaszczyk, F.D.M.; Blazey, G.C.; Blucher, E.; Boissevain, J.; Bolognesi, S.; Bolton, T.; Bomben, L.; Bonesini, M.; Bongrand, M.; Bonilla-Diaz, C.; Bonini, F.; Booth, A.; Boran, F.; Bordoni, S.; Borkum, A.; Bostan, N.; Bour, P.; Bourgeois, C.; Boyden, D.; Bracinik, J.; Braga, D.; Brailsford, D.; Branca, A.; Brandt, A.; Bremer, J.; Brew, C.; Brice, S.J.; Brizzolari, C.; Bromberg, C.; Brooke, J.; Bross, A.; Brunetti, G.; Brunetti, M.; Buchanan, N.; Budd, H.; Butorov, I.; Cagnoli, I.; Caiulo, D.; Calabrese, R.; Calafiura, P.; Calcutt, J.; Calin, M.; Calvez, S.; Calvo, E.; Caminata, A.; Campanelli, M.; Caratelli, D.; Carini, G.; Carlus, B.; Carneiro, M.F.; Carniti, P.; Caro Terrazas, I.; Carranza, H.; Carroll, T.; Castaño Forero, J.F.; Castillo, A.; Castromonte, C.; Catano-Mur, E.; Cattadori, C.; Cavalier, F.; Cavanna, F.; Centro, S.; Cerati, G.; Cervelli, A.; Cervera Villanueva, A.; Chalifour, M.; Chappell, A.; Chardonnet, E.; Charitonidis, N.; Chatterjee, A.; Chattopadhyay, S.; Chen, H.; Chen, M.; Chen, Y.; Chen, Z.; Cheon, Y.; Cherdack, D.; Chi, C.; Childress, S.; Chiriacescu, A.; Chisnall, G.; Cho, K.; Choate, S.; Chokheli, D.; Chong, P.S.; Christensen, A.; Christian, D.; Christodoulou, G.; Chukanov, A.; Chung, M.; Church, E.; Cicero, V.; Clarke, P.; Coan, T.E.; Cocco, A.G.; Coelho, J.A.B.; Colton, N.; Conley, E.; Conley, R.; Conrad, J.M.; Convery, M.; Copello, S.; Cremaldi, L.; Cremonesi, L.; Crespo-Anadón, J.I.; Crisler, M.; Cristaldo, E.; Cross, R.; Cudd, A.; Cuesta, C.; Cui, Y.; Cussans, D.; Dalager, O.; da Motta, H.; Da Silva Peres, L.; David, C.; David, Q.; Davies, G.S.; Davini, S.; Dawson, J.; De, K.; Debbins, P.; De Bonis, I.; Decowski, M.P.; de Gouvêa, A.; De Holanda, P.C.; De Icaza Astiz, I.L.; Deisting, A.; De Jong, P.; Delbart, A.; Delepine, D.; Delgado, M.; Dell'Acqua, A.; De Lurgio, P.; de Mello Neto, J.R.T.; Demuth, D.M.; Dennis, S.; Densham, C.; Deptuch, G.W.; De Roeck, A.; De Romeri, V.; De Souza, G.; Devi, R.; Dharmapalan, R.; Dias, M.; Diaz, F.; Díaz, J.S.; Di Domizio, S.; Di Giulio, L.; Ding, P.; Di Noto, L.; Distefano, C.; Diurba, R.; Diwan, M.; Djurcic, Z.; Doering, D.; Dolan, S.; Dolek, F.; Dolinski, M.J.; Domine, L.; Douglas, D.; Douillet, D.; Drake, G.; Drielsma, F.; Duarte, L.; Duchesneau, D.; Duffy, K.; Dunne, P.; Duyang, H.; Dvornikov, O.; Dwyer, D.A.; Dyshkant, A.S.; Eads, M.; Earle, A.; Edmunds, D.; Eisch, J.; Emberger, L.; Emery, S.; Ereditato, A.; Erjavec, T.; Escobar, C.O.; Eurin, G.; Evans, J.J.; Ewart, E.; Ezeribe, A.C.; Fahey, K.; Falcone, A.; Fani', M.; Farnese, C.; Farzan, Y.; Fedoseev, D.; Felix, J.; Feng, Y.; Fernandez-Martinez, E.; Fernandez Menendez, P.; Fernandez Morales, M.; Ferraro, F.; Fields, L.; Filip, P.; Filthaut, F.; Fiorentini, A.; Fiorini, M.; Fitzpatrick, R.S.; Flanagan, W.; Fleming, B.; Flight, R.; Fogarty, S.; Foreman, W.; Forero, D.V.; Fowler, J.; Fox, W.; Franc, J.; Francis, K.; Franco, D.; Freeman, J.; Freestone, J.; Fried, J.; Friedland, A.; Fuentes Robayo, F.; Fuess, S.; Furic, I.K.; Furmanski, A.P.; Gabrielli, A.; Gago, A.; Gallagher, H.; Gallas, A.; Gallego-Ros, A.; Gallice, N.; Galymov, V.; Gamberini, E.; Gamble, T.; Ganacim, F.; Gandhi, R.; Gandrajula, R.; Gao, F.; Gao, S.; Garcia-Gamez, D.; García-Peris, M.Á.; Gardiner, S.; Gastler, D.; Gauvreau, J.; Ge, G.; Geffroy, N.; Gelli, B.; Gendotti, A.; Gent, S.; Ghorbani-Moghaddam, Z.; Giammaria, P.; Giammaria, T.; Gibin, D.; Gil-Botella, I.; Gilligan, S.; Girerd, C.; Giri, A.K.; Gnani, D.; Gogota, O.; Gold, M.; Gollapinni, S.; Gollwitzer, K.; Gomes, R.A.; Gomez Bermeo, L.V.; Gomez Fajardo, L.S.; Gonnella, F.; Gonzalez-Cuevas, J.A.; Gonzalez-Diaz, D.; Gonzalez-Lopez, M.; Goodman, M.C.; Goodwin, O.; Goswami, S.; Gotti, C.; Goudzovski, E.; Grace, C.; Gran, R.; Granados, E.; Granger, P.; Grant, A.; Grant, C.; Gratieri, D.; Green, P.; Greenler, L.; Greer, J.; Grenard, J.; Griffith, W.C.; Groh, M.; Grudzinski, J.; Grzelak, K.; Gu, W.; Guardincerri, E.; Guarino, V.; Guarise, M.; Guenette, R.; Guerard, E.; Guerzoni, M.; Guffanti, D.; Guglielmi, A.; Guo, B.; Gupta, V.; Guthikonda, K.K.; Gutierrez, R.; Guzowski, P.; Guzzo, M.M.; Gwon, S.; Ha, C.; Habig, A.; Hadavand, H.; Haenni, R.; Hahn, A.; Haiston, J.; Hamacher-Baumann, P.; Hamernik, T.; Hamilton, P.; Han, J.; Harris, D.A.; Hartnell, J.; Hartnett, T.; Harton, J.; Hasegawa, T.; Hasnip, C.; Hatcher, R.; Hatfield, K.W.; Hatzikoutelis, A.; Hayes, C.; Hayrapetyan, K.; Hays, J.; Hazen, E.; He, M.; Heavey, A.; Heeger, K.M.; Heise, J.; Henry, S.; Hernandez Morquecho, M.A.; Herner, K.; Hewes, J.; Hill, T.; Hillier, S.J.; Himmel, A.; Hinkle, E.; Hirsch, L.R.; Ho, J.; Hoff, J.; Holin, A.; Hoppe, E.; Horton-Smith, G.A.; Hostert, M.; Hourlier, A.; Howard, B.; Howell, R.; Hristova, I.; Hronek, M.S.; Huang, J.; Iles, G.; Ilic, N.; Iliescu, A.M.; Illingworth, R.; Ingratta, G.; Ioannisian, A.; Irwin, B.; Isenhower, L.; Itay, R.; Jackson, C.M.; Jain, V.; James, E.; Jang, W.; Jargowsky, B.; Jediny, F.; Jena, D.; Jeong, Y.S.; Jesús-Valls, C.; Ji, X.; Jiang, L.; Jiménez, S.; Jipa, A.; Johnson, R.; Johnston, N.; Jones, B.; Jones, S.B.; Judah, M.; Jung, C.K.; Junk, T.; Jwa, Y.; Kabirnezhad, M.; Kaboth, A.; Kadenko, I.; Kaira, D.; Kakorin, I.; Kalitkina, A.; Kamiya, F.; Kaneshige, N.; Karagiorgi, G.; Karaman, G.; Karcher, A.; Karolak, M.; Karyotakis, Y.; Kasai, S.; Kasetti, S.P.; Kashur, L.; Kazaryan, N.; Kearns, E.; Keener, P.; Kelly, K.J.; Kemp, E.; Kemularia, O.; Ketchum, W.; Kettell, S.H.; Khabibullin, M.; Khotjantsev, A.; Khvedelidze, A.; Kim, D.; King, B.; Kirby, B.; Kirby, M.; Klein, J.; Koehler, K.; Koerner, L.W.; Koh, D.H.; Kohn, S.; Koller, P.P.; Kolupaeva, L.; Korablev, D.; Kordosky, M.; Kosc, T.; Kose, U.; Kostelecký, V.A.; Kothekar, K.; Kreczko, L.; Krennrich, F.; Kreslo, I.; Kropp, W.; Kudenko, Y.; Kudryavtsev, V.A.; Kulagin, S.; Kumar, J.; Kumar, P.; Kunze, P.; Kurita, N.; Kuruppu, C.; Kus, V.; Kutter, T.; Kvasnicka, J.; Kwak, D.; Lambert, A.; Land, B.J.; Lane, C.E.; Lang, K.; Langford, T.; Langstaff, M.; Larkin, J.; Lasorak, P.; Last, D.; Lastoria, C.; Laundrie, A.; Laurenti, G.; Lawrence, A.; Lazanu, I.; Lazur, R.; Lazzaroni, M.; Le, T.; Leardini, S.; Learned, J.; Lebrun, P.; Lecompte, T.; Lee, C.; Lee, S.Y.; Lehmann Miotto, G.; Lehnert, R.; Leigui de Oliveira, M.A.; Leitner, M.; Lepin, L.M.; S. W., L.; Li, T.; Li, Y.; Liao, H.; Lin, C.S.; Lin, Q.; Lin, S.; Lineros, R.A.; Ling, J.; Lister, A.; Littlejohn, B.R.; Liu, J.; Lockwitz, S.; Loew, T.; Lokajicek, M.; Lomidze, I.; Long, K.; Lord, T.; Losecco, J.M.; Louis, W.C.; X. -G., L.; Luk, K.B.; Lunday, B.; Luo, X.; Luppi, E.; Lux, T.; Luzio, V.P.; Macfarlane, D.; Machado, A.A.; Machado, P.; Macias, C.T.; Macier, J.R.; Maddalena, A.; Madera, A.; Madigan, P.; Magill, S.; Mahn, K.; Maio, A.; Major, A.; Maloney, J.A.; Mandrioli, G.; Mandujano, R.C.; Maneira, J.; Manenti, L.; Manly, S.; Mann, A.; Manolopoulos, K.; Manrique Plata, M.; Manyam, V.N.; Manzanillas, L.; Marchan, M.; Marchionni, A.; Marciano, W.; Marfatia, D.; Mariani, C.; Maricic, J.; Marie, R.; Marinho, F.; Marino, A.D.; Marsden, D.; Marshak, M.; Marshall, C.M.; Marshall, J.; Marteau, J.; Martin-Albo, J.; Martinez, N.; Martinez Caicedo, D.A.; Martínez Miravé, P.; Martynenko, S.; Mascagna, V.; Mason, K.; Mastbaum, A.; Matichard, F.; Matsuno, S.; Matthews, J.; Mauger, C.; Mauri, N.; Mavrokoridis, K.; Mawby, I.; Mazza, R.; Mazzacane, A.; Mazzucato, E.; Mcaskill, T.; Mccluskey, E.; Mcconkey, N.; Mcfarland, K.S.; Mcgrew, C.; Mcnab, A.; Mefodiev, A.; Mehta, P.; Melas, P.; Mena, O.; Mendez, H.; Mendez, P.; Méndez, D.P.; Menegolli, A.; Meng, G.; Messier, M.D.; Metcalf, W.; Mettler, T.; Mewes, M.; Meyer, H.; Miao, T.; Michna, G.; Miedema, T.; Mikola, V.; Milincic, R.; Miller, G.; Miller, W.; Mills, J.; Milne, C.; Mineev, O.; Minotti, A.; Miranda, O.G.; Miryala, S.; Mishra, C.S.; Mishra, S.R.; Mislivec, A.; Mladenov, D.; Mocioiu, I.; Moffat, K.; Moggi, N.; Mohanta, R.; Mohayai, T.A.; Mokhov, N.; Molina, J.; Molina Bueno, L.; Montagna, E.; Montanari, A.; Montanari, C.; Montanari, D.; Montano Zetina, L.M.; Moon, J.; Moon, S.H.; Mooney, M.; Moor, A.F.; Moreno, D.; Morris, C.; Mossey, C.; Motuk, E.; Moura, C.A.; Mousseau, J.; Mouster, G.; Mu, W.; Mualem, L.; Mueller, J.; Muether, M.; Mufson, S.; Muheim, F.; Muir, A.; Mulhearn, M.; Munford, D.; Muramatsu, H.; Murphy, S.; Musser, J.; Nachtman, J.; Nagu, S.; Nalbandyan, M.; Nandakumar, R.; Naples, D.; Narita, S.; Nath, A.; Navrer-Agasson, A.; Nayak, N.; Nebot-Guinot, M.; Negishi, K.; Nelson, J.K.; Nesbit, J.; Nessi, M.; Newbold, D.; Newcomer, M.; Newhart, D.; Newton, H.; Nichol, R.; Nicolas-Arnaldos, F.; Niner, E.; Nishimura, K.; Norman, A.; Norrick, A.; Northrop, R.; Novella, P.; Nowak, J.A.; Oberling, M.; Ochoa-Ricoux, J.P.; Olivier, A.; Olshevskiy, A.; Onel, Y.; Onishchuk, Y.; Ott, J.; Pagani, L.; Pakvasa, S.; Palacio, G.; Palamara, O.; Palestini, S.; Paley, J.M.; Pallavicini, M.; Palomares, C.; Palomino-Gallo, J.L.; Panduro Vazquez, W.; Pantic, E.; Paolone, V.; Papadimitriou, V.; Papaleo, R.; Papanestis, A.; Paramesvaran, S.; Parke, S.; Parozzi, E.; Parsa, Z.; Parvu, M.; Pascoli, S.; Pasqualini, L.; Pasternak, J.; Pater, J.; Patrick, C.; Patrizii, L.; Patterson, R.B.; Patton, S.J.; Patzak, T.; Paudel, A.; Paulos, B.; Paulucci, L.; Pavlovic, Z.; Pawloski, G.; Payne, D.; Pec, V.; Peeters, S.J.M.; Pennacchio, E.; Penzo, A.; Peres, O.L.G.; Perry, J.; Pershey, D.; Pessina, G.; Petrillo, G.; Petta, C.; Petti, R.; Pia, V.; Piastra, F.; Pickering, L.; Pietropaolo, F.; Plunkett, R.; Poling, R.; Pons, X.; Poonthottathil, N.; Poppi, F.; Pordes, S.; Porter, J.; Potekhin, M.; Potenza, R.; Potukuchi, B.V.K.S.; Pozimski, J.; Pozzato, M.; Prakash, S.; Prakash, T.; Prest, M.; Prince, S.; Psihas, F.; Pugnere, D.; Qian, X.; Raaf, J.L.; Radeka, V.; Rademacker, J.; Radics, B.; Rafique, A.; Raguzin, E.; Rai, M.; Rajaoalisoa, M.; Rakhno, I.; Rakotonandrasana, A.; Rakotondravohitra, L.; Ramachers, Y.A.; Rameika, R.; Ramirez Delgado, M.A.; Ramson, B.; Rappoldi, A.; Raselli, G.; Ratoff, P.; Raut, S.; Razakamiandra, R.F.; Rea, E.; Real, J.S.; Rebel, B.; Reggiani-Guzzo, M.; Rehak, T.; Reichenbacher, J.; Reitzner, S.D.; Rejeb Sfar, H.; Renshaw, A.; Rescia, S.; Resnati, F.; Reynolds, A.; Ribas, M.; Riboldi, S.; Riccio, C.; Riccobene, G.; Rice, L.C.J.; Ricol, J.; Rigamonti, A.; Rigaut, Y.; Rivera, D.; Robert, A.; Rochester, L.; Roda, M.; Rodrigues, P.; Rodriguez Alonso, M.J.; Rodriguez Bonilla, E.; Rodriguez Rondon, J.; Rosauro-Alcaraz, S.; Rosenberg, M.; Rosier, P.; Roskovec, B.; Rossella, M.; Rossi, M.; Rout, J.; Roy, P.; Rubbia, A.; Rubbia, C.; Russell, B.; Ruterbories, D.; Rybnikov, A.; Saa-Hernandez, A.; Saakyan, R.; Sacerdoti, S.; Safford, T.; Sahu, N.; Sala, P.; Samios, N.; Samoylov, O.; Sanchez, M.C.; Sandberg, V.; Sanders, D.A.; Sankey, D.; Santana, S.; Santos-Maldonado, M.; Saoulidou, N.; Sapienza, P.; Sarasty, C.; Sarcevic, I.; Savage, G.; Savinov, V.; Scaramelli, A.; Scarff, A.; Scarpelli, A.; Schellman, H.; Schifano, S.; Schlabach, P.; Schmitz, D.; Scholberg, K.; Schukraft, A.; Segreto, E.; Selyunin, A.; Senise, C.R.; Sensenig, J.; Seoane, M.; Sergi, A.; Sgalaberna, D.; Shaevitz, M.H.; Shafaq, S.; Shamma, M.; Sharankova, R.; Sharma, H.R.; Sharma, R.; Kumar, R.; Shaw, T.; Shepherd-Themistocleous, C.; Sheshukov, A.; Shin, S.; Shoemaker, I.; Shooltz, D.; Shrock, R.; Siegel, H.; Simard, L.; Simon, F.; Sinclair, J.; Sinev, G.; Singh, J.; Singh, J.; Singh, L.; Singh, V.; Sipos, R.; Sippach, F.W.; Sirri, G.; Sitraka, A.; Siyeon, K.; Skarpaas, K.; Smith, A.; Smith, E.; Smith, P.; Smolik, J.; Smy, M.; Snider, E.L.; Snopok, P.; Snowden-Ifft, D.; Soares Nunes, M.; Sobel, H.; Soderberg, M.; Sokolov, S.; Solano Salinas, C.J.; Söldner-Rembold, S.; Soleti, S.R.; Solomey, N.; Solovov, V.; Sondheim, W.E.; Sorel, M.; Sotnikov, A.; Soto-Oton, J.; Sousa, A.; Soustruznik, K.; Spagliardi, F.; Spanu, M.; Spitz, J.; Spooner, N.J.C.; Spurgeon, K.; Stancari, M.; Stanco, L.; Stein, R.; Steiner, H.M.; Steklain Lisbôa, A.F.; Stewart, J.; Stillwell, B.; Stock, J.; Stocker, F.; Stokes, T.; Strait, M.; Strauss, T.; Stuart, A.; Suarez, J.G.; Sullivan, H.; Summers, D.; Surdo, A.; Susic, V.; Suter, L.; Sutera, C.M.; Svoboda, R.; Szczerbinska, B.; Szelc, A.M.; Tanaka, H.A.; Tapia Oregui, B.; Tapper, A.; Tariq, S.; Tatar, E.; Tayloe, R.; Teklu, A.M.; Tenti, M.; Terao, K.; Ternes, C.A.; Terranova, F.; Testera, G.; Thakore, T.; Thea, A.; Thompson, J.L.; Thorn, C.; Timm, S.C.; Tishchenko, V.; Tomassetti, L.; Tonazzo, A.; Torbunov, D.; Torti, M.; Tortola, M.; Tortorici, F.; Tosi, N.; Totani, D.; Toups, M.; Touramanis, C.; Travaglini, R.; Trevor, J.; Trilov, S.; Trzaska, W.H.; Tsai, Y.; Tsai, Y.-.; Tsamalaidze, Z.; Tsang, K.V.; Tsverava, N.; Tufanli, S.; Tull, C.; Tyley, E.; Tzanov, M.; Uboldi, L.; Uchida, M.A.; Urheim, J.; Usher, T.; Uzunyan, S.; Vagins, M.R.; Vahle, P.; Valdiviesso, G.A.; Valentim, R.; Vallari, Z.; Vallazza, E.; Valle, J.W.F.; Vallecorsa, S.; Van Berg, R.; Van de Water, R.G.; Varanini, F.; Vargas, D.; Varner, G.; Vasel, J.; Vasina, S.; Vasseur, G.; Vaughan, N.; Vaziri, K.; Ventura, S.; Verdugo, A.; Vergani, S.; Vermeulen, M.A.; Verzocchi, M.; Vicenzi, M.; Vieira de Souza, H.; Vignoli, C.; Vilela, C.; Viren, B.; Vrba, T.; Wachala, T.; Waldron, A.V.; Wallbank, M.; Wallis, C.; Wang, H.; Wang, J.; Wang, L.; Wang, M.H.L.S.; Wang, Y.; Wang, Y.; Warburton, K.; Warner, D.; Wascko, M.O.; Waters, D.; Watson, A.; Weatherly, P.; Weber, A.; Weber, M.; Wei, H.; Weinstein, A.; Wenman, D.; Wetstein, M.; White, A.; Whitehead, L.H.; Whittington, D.; Wilking, M.J.; Wilkinson, C.; Williams, Z.; Wilson, F.; Wilson, R.J.; Wisniewski, W.; Wolcott, J.; Wongjirad, T.; Wood, A.; Wood, K.; Worcester, E.; Worcester, M.; Wret, C.; Wu, W.; Wu, W.; Xiao, Y.; Xie, F.; Yandel, E.; Yang, G.; Yang, K.; Yang, T.; Yankelevich, A.; Yershov, N.; Yonehara, K.; Young, T.; Yu, B.; Yu, H.; Yu, H.; Yu, J.; Yuan, W.; Zaki, R.; Zalesak, J.; Zambelli, L.; Zamorano, B.; Zani, A.; Zazueta, L.; Zeller, G.P.; Zennamo, J.; Zeug, K.; Zhang, C.; Zhao, M.; Zhivun, E.; Zhu, G.; Zimmerman, E.D.; Zucchelli, S.; Zuklin, J.; Zutshi, V.; Zwaska, R.

doi:10.1103/PhysRevD.105.072006

The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) will produce world-leading neutrino oscillation measurements over the lifetime of the experiment. In this work, we explore DUNE's sensitivity to observe charge-parity violation (CPV) in the neutrino sector, and to resolve the mass ordering, for exposures of up to 100 kiloton-megawatt-years (kt-MW-yr). The analysis includes detailed uncertainties on the flux prediction, the neutrino interaction model, and detector effects. We demonstrate that DUNE will be able to unambiguously resolve the neutrino mass ordering at a 3σ (5σ) level, with a 66 (100) kt-MW-yr far detector exposure, and has the ability to make strong statements at significantly shorter exposures depending on the true value of other oscillation parameters. We also show that DUNE has the potential to make a robust measurement of CPV at a 3σ level with a 100 kt-MW-yr exposure for the maximally CP-violating values $delta_{m CP}} = pmpi/2$. Additionally, the dependence of DUNE's sensitivity on the exposure taken in neutrino-enhanced and antineutrino-enhanced running is discussed. An equal fraction of exposure taken in each beam mode is found to be close to optimal when considered over the entire space of interest.

Low exposure long-baseline neutrino oscillation sensitivity of the DUNE experiment / A.A. Abud, B. Abi, R. Acciarri, M.A. Acero, M.R. Adames, G. Adamov, D. Adams, M. Adinolfi, A. Aduszkiewicz, J. Aguilar, Z. Ahmad, J. Ahmed, B. Aimard, B. Ali-Mohammadzadeh, T. Alion, K. Allison, S.A. Monsalve, M. Alrashed, C. Alt, A. Alton, P. Amedo, J. Anderson, C. Andreopoulos, M. Andreotti, M.P. Andrews, F. Andrianala, S. Andringa, N. Anfimov, A. Ankowski, M. Antoniassi, M. Antonova, A. Antoshkin, S. Antusch, A. Aranda-Fernandez, L.O. Arnold, M.A. Arroyave, J. Asaadi, L. Asquith, A. Aurisano, V. Aushev, D. Autiero, M. Ayala-Torres, F. Azfar, A. Back, H. Back, J.J. Back, C. Backhouse, I. Bagaturia, L. Bagby, N. Balashov, S. Balasubramanian, P. Baldi, B. Baller, B. Bambah, F. Barao, G. Barenboim, G.J. Barker, W. Barkhouse, C. Barnes, G. Barr, J.B. Monarca, A. Barros, N. Barros, J.L. Barrow, A. Basharina-Freshville, A. Bashyal, V. Basque, E. Belchior, J.B.R. Battat, F. Battisti, F. Bay, J.L.B. Alba, J.F. Beacom, E. Bechetoille, B. Behera, L. Bellantoni, G. Bellettini, V. Bellini, O. Beltramello, N. Benekos, C.B. Montiel, F.B. Neves, J. Berger, S. Berkman, P. Bernardini, R.M. Berner, S. Bertolucci, M. Betancourt, A.B. Rodríguez, A. Bevan, Y. Bezawada, T.J.C. Bezerra, A. Bhardwaj, V. Bhatnagar, M. Bhattacharjee, S. Bhuller, B. Bhuyan, S. Biagi, J. Bian, M. Biassoni, K. Biery, B. Bilki, M. Bishai, A. Bitadze, A. Blake, F.D.M. Blaszczyk, G.C. Blazey, E. Blucher, J. Boissevain, S. Bolognesi, T. Bolton, L. Bomben, M. Bonesini, M. Bongrand, C. Bonilla-Diaz, F. Bonini, A. Booth, F. Boran, S. Bordoni, A. Borkum, N. Bostan, P. Bour, C. Bourgeois, D. Boyden, J. Bracinik, D. Braga, D. Brailsford, A. Branca, A. Brandt, J. Bremer, C. Brew, S.J. Brice, C. Brizzolari, C. Bromberg, J. Brooke, A. Bross, G. Brunetti, M. Brunetti, N. Buchanan, H. Budd, I. Butorov, I. Cagnoli, D. Caiulo, R. Calabrese, P. Calafiura, J. Calcutt, M. Calin, S. Calvez, E. Calvo, A. Caminata, M. Campanelli, D. Caratelli, G. Carini, B. Carlus, M.F. Carneiro, P. Carniti, I.C. Terrazas, H. Carranza, T. Carroll, J.F.C. Forero, A. Castillo, C. Castromonte, E. Catano-Mur, C. Cattadori, F. Cavalier, F. Cavanna, S. Centro, G. Cerati, A. Cervelli, A.C. Villanueva, M. Chalifour, A. Chappell, E. Chardonnet, N. Charitonidis, A. Chatterjee, S. Chattopadhyay, H. Chen, M. Chen, Y. Chen, Z. Chen, Y. Cheon, D. Cherdack, C. Chi, S. Childress, A. Chiriacescu, G. Chisnall, K. Cho, S. Choate, D. Chokheli, P.S. Chong, A. Christensen, D. Christian, G. Christodoulou, A. Chukanov, M. Chung, E. Church, V. Cicero, P. Clarke, T.E. Coan, A.G. Cocco, J.A.B. Coelho, N. Colton, E. Conley, R. Conley, J.M. Conrad, M. Convery, S. Copello, L. Cremaldi, L. Cremonesi, J.I. Crespo-Anadón, M. Crisler, E. Cristaldo, R. Cross, A. Cudd, C. Cuesta, Y. Cui, D. Cussans, O. Dalager, H.D. Motta, L.D. Silva Peres, C. David, Q. David, G.S. Davies, S. Davini, J. Dawson, K. De, P. Debbins, I.D. Bonis, M.P. Decowski, A.D. Gouvêa, P.C.D. Holanda, I.L.D. Icaza Astiz, A. Deisting, P.D. Jong, A. Delbart, D. Delepine, M. Delgado, A. Dell'Acqua, P.D. Lurgio, J.R.T.D. Mello Neto, D.M. Demuth, S. Dennis, C. Densham, G.W. Deptuch, A.D. Roeck, V.D. Romeri, G.D. Souza, R. Devi, R. Dharmapalan, M. Dias, F. Diaz, J.S. Díaz, S.D. Domizio, L.D. Giulio, P. Ding, L.D. Noto, C. Distefano, R. Diurba, M. Diwan, Z. Djurcic, D. Doering, S. Dolan, F. Dolek, M.J. Dolinski, L. Domine, D. Douglas, D. Douillet, G. Drake, F. Drielsma, L. Duarte, D. Duchesneau, K. Duffy, P. Dunne, H. Duyang, O. Dvornikov, D.A. Dwyer, A.S. Dyshkant, M. Eads, A. Earle, D. Edmunds, J. Eisch, L. Emberger, S. Emery, A. Ereditato, T. Erjavec, C.O. Escobar, G. Eurin, J.J. Evans, E. Ewart, A.C. Ezeribe, K. Fahey, A. Falcone, M. Fani', C. Farnese, Y. Farzan, D. Fedoseev, J. Felix, Y. Feng, E. Fernandez-Martinez, P.F. Menendez, M.F. Morales, F. Ferraro, L. Fields, P. Filip, F. Filthaut, A. Fiorentini, M. Fiorini, R.S. Fitzpatrick, W. Flanagan, B. Fleming, R. Flight, S. Fogarty, W. Foreman, D.V. Forero, J. Fowler, W. Fox, J. Franc, K. Francis, D. Franco, J. Freeman, J. Freestone, J. Fried, A. Friedland, F.F. Robayo, S. Fuess, I.K. Furic, A.P. Furmanski, A. Gabrielli, A. Gago, H. Gallagher, A. Gallas, A. Gallego-Ros, N. Gallice, V. Galymov, E. Gamberini, T. Gamble, F. Ganacim, R. Gandhi, R. Gandrajula, F. Gao, S. Gao, D. Garcia-Gamez, M.Á. García-Peris, S. Gardiner, D. Gastler, J. Gauvreau, G. Ge, N. Geffroy, B. Gelli, A. Gendotti, S. Gent, Z. Ghorbani-Moghaddam, P. Giammaria, T. Giammaria, D. Gibin, I. Gil-Botella, S. Gilligan, C. Girerd, A.K. Giri, D. Gnani, O. Gogota, M. Gold, S. Gollapinni, K. Gollwitzer, R.A. Gomes, L.V.G. Bermeo, L.S.G. Fajardo, F. Gonnella, J.A. Gonzalez-Cuevas, D. Gonzalez-Diaz, M. Gonzalez-Lopez, M.C. Goodman, O. Goodwin, S. Goswami, C. Gotti, E. Goudzovski, C. Grace, R. Gran, E. Granados, P. Granger, A. Grant, C. Grant, D. Gratieri, P. Green, L. Greenler, J. Greer, J. Grenard, W.C. Griffith, M. Groh, J. Grudzinski, K. Grzelak, W. Gu, E. Guardincerri, V. Guarino, M. Guarise, R. Guenette, E. Guerard, M. Guerzoni, D. Guffanti, A. Guglielmi, B. Guo, V. Gupta, K.K. Guthikonda, R. Gutierrez, P. Guzowski, M.M. Guzzo, S. Gwon, C. Ha, A. Habig, H. Hadavand, R. Haenni, A. Hahn, J. Haiston, P. Hamacher-Baumann, T. Hamernik, P. Hamilton, J. Han, D.A. Harris, J. Hartnell, T. Hartnett, J. Harton, T. Hasegawa, C. Hasnip, R. Hatcher, K.W. Hatfield, A. Hatzikoutelis, C. Hayes, K. Hayrapetyan, J. Hays, E. Hazen, M. He, A. Heavey, K.M. Heeger, J. Heise, S. Henry, M.A.H. Morquecho, K. Herner, J. Hewes, T. Hill, S.J. Hillier, A. Himmel, E. Hinkle, L.R. Hirsch, J. Ho, J. Hoff, A. Holin, E. Hoppe, G.A. Horton-Smith, M. Hostert, A. Hourlier, B. Howard, R. Howell, I. Hristova, M.S. Hronek, J. Huang, G. Iles, N. Ilic, A.M. Iliescu, R. Illingworth, G. Ingratta, A. Ioannisian, B. Irwin, L. Isenhower, R. Itay, C.M. Jackson, V. Jain, E. James, W. Jang, B. Jargowsky, F. Jediny, D. Jena, Y.S. Jeong, C. Jesús-Valls, X. Ji, L. Jiang, S. Jiménez, A. Jipa, R. Johnson, N. Johnston, B. Jones, S.B. Jones, M. Judah, C.K. Jung, T. Junk, Y. Jwa, M. Kabirnezhad, A. Kaboth, I. Kadenko, D. Kaira, I. Kakorin, A. Kalitkina, F. Kamiya, N. Kaneshige, G. Karagiorgi, G. Karaman, A. Karcher, M. Karolak, Y. Karyotakis, S. Kasai, S.P. Kasetti, L. Kashur, N. Kazaryan, E. Kearns, P. Keener, K.J. Kelly, E. Kemp, O. Kemularia, W. Ketchum, S.H. Kettell, M. Khabibullin, A. Khotjantsev, A. Khvedelidze, D. Kim, B. King, B. Kirby, M. Kirby, J. Klein, K. Koehler, L.W. Koerner, D.H. Koh, S. Kohn, P.P. Koller, L. Kolupaeva, D. Korablev, M. Kordosky, T. Kosc, U. Kose, V.A. Kostelecký, K. Kothekar, L. Kreczko, F. Krennrich, I. Kreslo, W. Kropp, Y. Kudenko, V.A. Kudryavtsev, S. Kulagin, J. Kumar, P. Kumar, P. Kunze, N. Kurita, C. Kuruppu, V. Kus, T. Kutter, J. Kvasnicka, D. Kwak, A. Lambert, B.J. Land, C.E. Lane, K. Lang, T. Langford, M. Langstaff, J. Larkin, P. Lasorak, D. Last, C. Lastoria, A. Laundrie, G. Laurenti, A. Lawrence, I. Lazanu, R. Lazur, M. Lazzaroni, T. Le, S. Leardini, J. Learned, P. Lebrun, T. Lecompte, C. Lee, S.Y. Lee, G.L. Miotto, R. Lehnert, M.A.L. de Oliveira, M. Leitner, L.M. Lepin, S.W. Li, T. Li, Y. Li, H. Liao, C.S. Lin, Q. Lin, S. Lin, R.A. Lineros, J. Ling, A. Lister, B.R. Littlejohn, J. Liu, S. Lockwitz, T. Loew, M. Lokajicek, I. Lomidze, K. Long, T. Lord, J.M. Losecco, W.C. Louis, X.-. Lu, K.B. Luk, B. Lunday, X. Luo, E. Luppi, T. Lux, V.P. Luzio, D. Macfarlane, A.A. Machado, P. Machado, C.T. Macias, J.R. Macier, A. Maddalena, A. Madera, P. Madigan, S. Magill, K. Mahn, A. Maio, A. Major, J.A. Maloney, G. Mandrioli, R.C. Mandujano, J. Maneira, L. Manenti, S. Manly, A. Mann, K. Manolopoulos, M.M. Plata, V.N. Manyam, L. Manzanillas, M. Marchan, A. Marchionni, W. Marciano, D. Marfatia, C. Mariani, J. Maricic, R. Marie, F. Marinho, A.D. Marino, D. Marsden, M. Marshak, C.M. Marshall, J. Marshall, J. Marteau, J. Martin-Albo, N. Martinez, D.A.M. Caicedo, P.M. Miravé, S. Martynenko, V. Mascagna, K. Mason, A. Mastbaum, F. Matichard, S. Matsuno, J. Matthews, C. Mauger, N. Mauri, K. Mavrokoridis, I. Mawby, R. Mazza, A. Mazzacane, E. Mazzucato, T. Mcaskill, E. Mccluskey, N. Mcconkey, K.S. Mcfarland, C. Mcgrew, A. Mcnab, A. Mefodiev, P. Mehta, P. Melas, O. Mena, H. Mendez, P. Mendez, D.P. Méndez, A. Menegolli, G. Meng, M.D. Messier, W. Metcalf, T. Mettler, M. Mewes, H. Meyer, T. Miao, G. Michna, T. Miedema, V. Mikola, R. Milincic, G. Miller, W. Miller, J. Mills, C. Milne, O. Mineev, A. Minotti, O.G. Miranda, S. Miryala, C.S. Mishra, S.R. Mishra, A. Mislivec, D. Mladenov, I. Mocioiu, K. Moffat, N. Moggi, R. Mohanta, T.A. Mohayai, N. Mokhov, J. Molina, L.M. Bueno, E. Montagna, A. Montanari, C. Montanari, D. Montanari, L.M.M. Zetina, J. Moon, S.H. Moon, M. Mooney, A.F. Moor, D. Moreno, C. Morris, C. Mossey, E. Motuk, C.A. Moura, J. Mousseau, G. Mouster, W. Mu, L. Mualem, J. Mueller, M. Muether, S. Mufson, F. Muheim, A. Muir, M. Mulhearn, D. Munford, H. Muramatsu, S. Murphy, J. Musser, J. Nachtman, S. Nagu, M. Nalbandyan, R. Nandakumar, D. Naples, S. Narita, A. Nath, A. Navrer-Agasson, N. Nayak, M. Nebot-Guinot, K. Negishi, J.K. Nelson, J. Nesbit, M. Nessi, D. Newbold, M. Newcomer, D. Newhart, H. Newton, R. Nichol, F. Nicolas-Arnaldos, E. Niner, K. Nishimura, A. Norman, A. Norrick, R. Northrop, P. Novella, J.A. Nowak, M. Oberling, J.P. Ochoa-Ricoux, A. Olivier, A. Olshevskiy, Y. Onel, Y. Onishchuk, J. Ott, L. Pagani, S. Pakvasa, G. Palacio, O. Palamara, S. Palestini, J.M. Paley, M. Pallavicini, C. Palomares, J.L. Palomino-Gallo, W.P. Vazquez, E. Pantic, V. Paolone, V. Papadimitriou, R. Papaleo, A. Papanestis, S. Paramesvaran, S. Parke, E. Parozzi, Z. Parsa, M. Parvu, S. Pascoli, L. Pasqualini, J. Pasternak, J. Pater, C. Patrick, L. Patrizii, R.B. Patterson, S.J. Patton, T. Patzak, A. Paudel, B. Paulos, L. Paulucci, Z. Pavlovic, G. Pawloski, D. Payne, V. Pec, S.J.M. Peeters, E. Pennacchio, A. Penzo, O.L.G. Peres, J. Perry, D. Pershey, G. Pessina, G. Petrillo, C. Petta, R. Petti, V. Pia, F. Piastra, L. Pickering, F. Pietropaolo, R. Plunkett, R. Poling, X. Pons, N. Poonthottathil, F. Poppi, S. Pordes, J. Porter, M. Potekhin, R. Potenza, B.V.K.S. Potukuchi, J. Pozimski, M. Pozzato, S. Prakash, T. Prakash, M. Prest, S. Prince, F. Psihas, D. Pugnere, X. Qian, J.L. Raaf, V. Radeka, J. Rademacker, B. Radics, A. Rafique, E. Raguzin, M. Rai, M. Rajaoalisoa, I. Rakhno, A. Rakotonandrasana, L. Rakotondravohitra, Y.A. Ramachers, R. Rameika, M.A.R. Delgado, B. Ramson, A. Rappoldi, G. Raselli, P. Ratoff, S. Raut, R.F. Razakamiandra, E. Rea, J.S. Real, B. Rebel, M. Reggiani-Guzzo, T. Rehak, J. Reichenbacher, S.D. Reitzner, H.R. Sfar, A. Renshaw, S. Rescia, F. Resnati, A. Reynolds, M. Ribas, S. Riboldi, C. Riccio, G. Riccobene, L.C.J. Rice, J. Ricol, A. Rigamonti, Y. Rigaut, D. Rivera, A. Robert, L. Rochester, M. Roda, P. Rodrigues, M.J.R. Alonso, E.R. Bonilla, J.R. Rondon, S. Rosauro-Alcaraz, M. Rosenberg, P. Rosier, B. Roskovec, M. Rossella, M. Rossi, J. Rout, P. Roy, A. Rubbia, C. Rubbia, B. Russell, D. Ruterbories, A. Rybnikov, A. Saa-Hernandez, R. Saakyan, S. Sacerdoti, T. Safford, N. Sahu, P. Sala, N. Samios, O. Samoylov, M.C. Sanchez, V. Sandberg, D.A. Sanders, D. Sankey, S. Santana, M. Santos-Maldonado, N. Saoulidou, P. Sapienza, C. Sarasty, I. Sarcevic, G. Savage, V. Savinov, A. Scaramelli, A. Scarff, A. Scarpelli, H. Schellman, S. Schifano, P. Schlabach, D. Schmitz, K. Scholberg, A. Schukraft, E. Segreto, A. Selyunin, C.R. Senise, J. Sensenig, M. Seoane, A. Sergi, D. Sgalaberna, M.H. Shaevitz, S. Shafaq, M. Shamma, R. Sharankova, H.R. Sharma, R. Sharma, R. Kumar, T. Shaw, C. Shepherd-Themistocleous, A. Sheshukov, S. Shin, I. Shoemaker, D. Shooltz, R. Shrock, H. Siegel, L. Simard, F. Simon, J. Sinclair, G. Sinev, J. Singh, J. Singh, L. Singh, V. Singh, R. Sipos, F.W. Sippach, G. Sirri, A. Sitraka, K. Siyeon, K. Skarpaas, A. Smith, E. Smith, P. Smith, J. Smolik, M. Smy, E.L. Snider, P. Snopok, D. Snowden-Ifft, M.S. Nunes, H. Sobel, M. Soderberg, S. Sokolov, C.J.S. Salinas, S. Söldner-Rembold, S.R. Soleti, N. Solomey, V. Solovov, W.E. Sondheim, M. Sorel, A. Sotnikov, J. Soto-Oton, A. Sousa, K. Soustruznik, F. Spagliardi, M. Spanu, J. Spitz, N.J.C. Spooner, K. Spurgeon, M. Stancari, L. Stanco, R. Stein, H.M. Steiner, A.F.S. Lisbôa, J. Stewart, B. Stillwell, J. Stock, F. Stocker, T. Stokes, M. Strait, T. Strauss, A. Stuart, J.G. Suarez, H. Sullivan, D. Summers, A. Surdo, V. Susic, L. Suter, C.M. Sutera, R. Svoboda, B. Szczerbinska, A.M. Szelc, H.A. Tanaka, B.T. Oregui, A. Tapper, S. Tariq, E. Tatar, R. Tayloe, A.M. Teklu, M. Tenti, K. Terao, C.A. Ternes, F. Terranova, G. Testera, T. Thakore, A. Thea, J.L. Thompson, C. Thorn, S.C. Timm, V. Tishchenko, L. Tomassetti, A. Tonazzo, D. Torbunov, M. Torti, M. Tortola, F. Tortorici, N. Tosi, D. Totani, M. Toups, C. Touramanis, R. Travaglini, J. Trevor, S. Trilov, W.H. Trzaska, Y. Tsai, Y.-. Tsai, Z. Tsamalaidze, K.V. Tsang, N. Tsverava, S. Tufanli, C. Tull, E. Tyley, M. Tzanov, L. Uboldi, M.A. Uchida, J. Urheim, T. Usher, S. Uzunyan, M.R. Vagins, P. Vahle, G.A. Valdiviesso, R. Valentim, Z. Vallari, E. Vallazza, J.W.F. Valle, S. Vallecorsa, R.V. Berg, R.G.V. de Water, F. Varanini, D. Vargas, G. Varner, J. Vasel, S. Vasina, G. Vasseur, N. Vaughan, K. Vaziri, S. Ventura, A. Verdugo, S. Vergani, M.A. Vermeulen, M. Verzocchi, M. Vicenzi, H.V. de Souza, C. Vignoli, C. Vilela, B. Viren, T. Vrba, T. Wachala, A.V. Waldron, M. Wallbank, C. Wallis, H. Wang, J. Wang, L. Wang, M.H.L.S. Wang, Y. Wang, Y. Wang, K. Warburton, D. Warner, M.O. Wascko, D. Waters, A. Watson, P. Weatherly, A. Weber, M. Weber, H. Wei, A. Weinstein, D. Wenman, M. Wetstein, A. White, L.H. Whitehead, D. Whittington, M.J. Wilking, C. Wilkinson, Z. Williams, F. Wilson, R.J. Wilson, W. Wisniewski, J. Wolcott, T. Wongjirad, A. Wood, K. Wood, E. Worcester, M. Worcester, C. Wret, W. Wu, W. Wu, Y. Xiao, F. Xie, E. Yandel, G. Yang, K. Yang, T. Yang, A. Yankelevich, N. Yershov, K. Yonehara, T. Young, B. Yu, H. Yu, H. Yu, J. Yu, W. Yuan, R. Zaki, J. Zalesak, L. Zambelli, B. Zamorano, A. Zani, L. Zazueta, G.P. Zeller, J. Zennamo, K. Zeug, C. Zhang, M. Zhao, E. Zhivun, G. Zhu, E.D. Zimmerman, S. Zucchelli, J. Zuklin, V. Zutshi, R. Zwaska. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 106:7(2022 Apr 25), pp. 072006.1-072006.32. [10.1103/PhysRevD.105.072006]

Low exposure long-baseline neutrino oscillation sensitivity of the DUNE experiment

A. Abed Abud;B. Abi;R. Acciarri;M. A. Acero;M. R. Adames;G. Adamov;D. Adams;M. Adinolfi;A. Aduszkiewicz;J. Aguilar;Z. Ahmad;J. Ahmed;B. Aimard;B. Ali-Mohammadzadeh;T. Alion;K. Allison;S. Alonso Monsalve;M. AlRashed;C. Alt;A. Alton;P. Amedo;J. Anderson;C. Andreopoulos;M. Andreotti;M. P. Andrews;F. Andrianala;S. Andringa;N. Anfimov;A. Ankowski;M. Antoniassi;M. Antonova;A. Antoshkin;S. Antusch;A. Aranda-Fernandez;L. O. Arnold;M. A. Arroyave;J. Asaadi;L. Asquith;A. Aurisano;V. Aushev;D. Autiero;M. Ayala-Torres;F. Azfar;A. Back;H. Back;J. J. Back;C. Backhouse;I. Bagaturia;L. Bagby;N. Balashov;S. Balasubramanian;P. Baldi;B. Baller;B. Bambah;F. Barao;G. Barenboim;G. J. Barker;W. Barkhouse;C. Barnes;G. Barr;J. Barranco Monarca;A. Barros;N. Barros;J. L. Barrow;A. Basharina-Freshville;A. Bashyal;V. Basque;E. Belchior;J. B. R. Battat;F. Battisti;F. Bay;J. L. Bazo Alba;J. F. Beacom;E. Bechetoille;B. Behera;L. Bellantoni;G. Bellettini;V. Bellini;O. Beltramello;N. Benekos;C. Benitez Montiel;F. Bento Neves;J. Berger;S. Berkman;P. Bernardini;R. M. Berner;S. Bertolucci;M. Betancourt;A. Betancur Rodríguez;A. Bevan;Y. Bezawada;T. J. C. Bezerra;A. Bhardwaj;V. Bhatnagar;M. Bhattacharjee;S. Bhuller;B. Bhuyan;S. Biagi;J. Bian;M. Biassoni;K. Biery;B. Bilki;M. Bishai;A. Bitadze;A. Blake;F. D. M. Blaszczyk;G. C. Blazey;E. Blucher;J. Boissevain;S. Bolognesi;T. Bolton;L. Bomben;M. Bonesini;M. Bongrand;C. Bonilla-Diaz;F. Bonini;A. Booth;F. Boran;S. Bordoni;A. Borkum;N. Bostan;P. Bour;C. Bourgeois;D. Boyden;J. Bracinik;D. Braga;D. Brailsford;A. Branca;A. Brandt;J. Bremer;C. Brew;S. J. Brice;C. Brizzolari;C. Bromberg;J. Brooke;A. Bross;G. Brunetti;M. Brunetti;N. Buchanan;H. Budd;I. Butorov;I. Cagnoli;D. Caiulo;R. Calabrese;P. Calafiura;J. Calcutt;M. Calin;S. Calvez;E. Calvo;A. Caminata;M. Campanelli;D. Caratelli;G. Carini;B. Carlus;M. F. Carneiro;P. Carniti;I. Caro Terrazas;H. Carranza;T. Carroll;J. F. Castaño Forero;A. Castillo;C. Castromonte;E. Catano-Mur;C. Cattadori;F. Cavalier;F. Cavanna;S. Centro;G. Cerati;A. Cervelli;A. Cervera Villanueva;M. Chalifour;A. Chappell;E. Chardonnet;N. Charitonidis;A. Chatterjee;S. Chattopadhyay;H. Chen;M. Chen;Y. Chen;Z. Chen;Y. Cheon;D. Cherdack;C. Chi;S. Childress;A. Chiriacescu;G. Chisnall;K. Cho;S. Choate;D. Chokheli;P. S. Chong;A. Christensen;D. Christian;G. Christodoulou;A. Chukanov;M. Chung;E. Church;V. Cicero;P. Clarke;T. E. Coan;A. G. Cocco;J. A. B. Coelho;N. Colton;E. Conley;R. Conley;J. M. Conrad;M. Convery;S. Copello;L. Cremaldi;L. Cremonesi;J. I. Crespo-Anadón;M. Crisler;E. Cristaldo;R. Cross;A. Cudd;C. Cuesta;Y. Cui;D. Cussans;O. Dalager;H. da Motta;L. Da Silva Peres;C. David;Q. David;G. S. Davies;S. Davini;J. Dawson;K. De;P. Debbins;I. De Bonis;M. P. Decowski;A. de Gouvêa;P. C. De Holanda;I. L. De Icaza Astiz;A. Deisting;P. De Jong;A. Delbart;D. Delepine;M. Delgado;A. Dell'Acqua;P. De Lurgio;J. R. T. de Mello Neto;D. M. DeMuth;S. Dennis;C. Densham;G. W. Deptuch;A. De Roeck;V. De Romeri;G. De Souza;R. Devi;R. Dharmapalan;M. Dias;F. Diaz;J. S. Díaz;S. Di Domizio;L. Di Giulio;P. Ding;L. Di Noto;C. Distefano;R. Diurba;M. Diwan;Z. Djurcic;D. Doering;S. Dolan;F. Dolek;M. J. Dolinski;L. Domine;D. Douglas;D. Douillet;G. Drake;F. Drielsma;L. Duarte;D. Duchesneau;K. Duffy;P. Dunne;H. Duyang;O. Dvornikov;D. A. Dwyer;A. S. Dyshkant;M. Eads;A. Earle;D. Edmunds;J. Eisch;L. Emberger;S. Emery;A. Ereditato;T. Erjavec;C. O. Escobar;G. Eurin;J. J. Evans;E. Ewart;A. C. Ezeribe;K. Fahey;A. Falcone;M. Fani';C. Farnese;Y. Farzan;D. Fedoseev;J. Felix;Y. Feng;E. Fernandez-Martinez;P. Fernandez Menendez;M. Fernandez Morales;F. Ferraro;L. Fields;P. Filip;F. Filthaut;A. Fiorentini;M. Fiorini;R. S. Fitzpatrick;W. Flanagan;B. Fleming;R. Flight;S. Fogarty;W. Foreman;D. V. Forero;J. Fowler;W. Fox;J. Franc;K. Francis;D. Franco;J. Freeman;J. Freestone;J. Fried;A. Friedland;F. Fuentes Robayo;S. Fuess;I. K. Furic;A. P. Furmanski;A. Gabrielli;A. Gago;H. Gallagher;A. Gallas;A. Gallego-Ros;N. Gallice;V. Galymov;E. Gamberini;T. Gamble;F. Ganacim;R. Gandhi;R. Gandrajula;F. Gao;S. Gao;D. Garcia-Gamez;M. Á. García-Peris;S. Gardiner;D. Gastler;J. Gauvreau;G. Ge;N. Geffroy;B. Gelli;A. Gendotti;S. Gent;Z. Ghorbani-Moghaddam;P. Giammaria;T. Giammaria;D. Gibin;I. Gil-Botella;S. Gilligan;C. Girerd;A. K. Giri;D. Gnani;O. Gogota;M. Gold;S. Gollapinni;K. Gollwitzer;R. A. Gomes;L. V. Gomez Bermeo;L. S. Gomez Fajardo;F. Gonnella;J. A. Gonzalez-Cuevas;D. Gonzalez-Diaz;M. Gonzalez-Lopez;M. C. Goodman;O. Goodwin;S. Goswami;C. Gotti;E. Goudzovski;C. Grace;R. Gran;E. Granados;P. Granger;A. Grant;C. Grant;D. Gratieri;P. Green;L. Greenler;J. Greer;J. Grenard;W. C. Griffith;M. Groh;J. Grudzinski;K. Grzelak;W. Gu;E. Guardincerri;V. Guarino;M. Guarise;R. Guenette;E. Guerard;M. Guerzoni;D. Guffanti;A. Guglielmi;B. Guo;V. Gupta;K. K. Guthikonda;R. Gutierrez;P. Guzowski;M. M. Guzzo;S. Gwon;C. Ha;A. Habig;H. Hadavand;R. Haenni;A. Hahn;J. Haiston;P. Hamacher-Baumann;T. Hamernik;P. Hamilton;J. Han;D. A. Harris;J. Hartnell;T. Hartnett;J. 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Tonazzo;D. Torbunov;M. Torti;M. Tortola;F. Tortorici;N. Tosi;D. Totani;M. Toups;C. Touramanis;R. Travaglini;J. Trevor;S. Trilov;W. H. Trzaska;Y. Tsai;Y. -T. Tsai;Z. Tsamalaidze;K. V. Tsang;N. Tsverava;S. Tufanli;C. Tull;E. Tyley;M. Tzanov;L. Uboldi;M. A. Uchida;J. Urheim;T. Usher;S. Uzunyan;M. R. Vagins;P. Vahle;G. A. Valdiviesso;R. Valentim;Z. Vallari;E. Vallazza;J. W. F. Valle;S. Vallecorsa;R. Van Berg;R. G. Van de Water;F. Varanini;D. Vargas;G. Varner;J. Vasel;S. Vasina;G. Vasseur;N. Vaughan;K. Vaziri;S. Ventura;A. Verdugo;S. Vergani;M. A. Vermeulen;M. Verzocchi;M. Vicenzi;H. Vieira de Souza;C. Vignoli;C. Vilela;B. Viren;T. Vrba;T. Wachala;A. V. Waldron;M. Wallbank;C. Wallis;H. Wang;J. Wang;L. Wang;M. H. L. S. Wang;Y. Wang;Y. Wang;K. Warburton;D. Warner;M. O. Wascko;D. Waters;A. Watson;P. Weatherly;A. Weber;M. Weber;H. Wei;A. Weinstein;D. Wenman;M. Wetstein;A. White;L. H. Whitehead;D. Whittington;M. J. Wilking;C. Wilkinson;Z. Williams;F. Wilson;R. J. Wilson;W. Wisniewski;J. Wolcott;T. Wongjirad;A. Wood;K. Wood;E. Worcester;M. Worcester;C. Wret;W. Wu;W. Wu;Y. Xiao;F. Xie;E. Yandel;G. Yang;K. Yang;T. Yang;A. Yankelevich;N. Yershov;K. Yonehara;T. Young;B. Yu;H. Yu;H. Yu;J. Yu;W. Yuan;R. Zaki;J. Zalesak;L. Zambelli;B. Zamorano;A. Zani;L. Zazueta;G. P. Zeller;J. Zennamo;K. Zeug;C. Zhang;M. Zhao;E. Zhivun;G. Zhu;E. D. Zimmerman;S. Zucchelli;J. Zuklin;V. Zutshi;R. Zwaska

2022

Abstract

The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) will produce world-leading neutrino oscillation measurements over the lifetime of the experiment. In this work, we explore DUNE's sensitivity to observe charge-parity violation (CPV) in the neutrino sector, and to resolve the mass ordering, for exposures of up to 100 kiloton-megawatt-years (kt-MW-yr). The analysis includes detailed uncertainties on the flux prediction, the neutrino interaction model, and detector effects. We demonstrate that DUNE will be able to unambiguously resolve the neutrino mass ordering at a 3σ (5σ) level, with a 66 (100) kt-MW-yr far detector exposure, and has the ability to make strong statements at significantly shorter exposures depending on the true value of other oscillation parameters. We also show that DUNE has the potential to make a robust measurement of CPV at a 3σ level with a 100 kt-MW-yr exposure for the maximally CP-violating values $delta_{m CP}} = pmpi/2$. Additionally, the dependence of DUNE's sensitivity on the exposure taken in neutrino-enhanced and antineutrino-enhanced running is discussed. An equal fraction of exposure taken in each beam mode is found to be close to optimal when considered over the entire space of interest.

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	Parole chiave
	
			High Energy Physics - Experiment; High Energy Physics - Experiment; Physics - Instrumentation and Detectors
		
	Settori scientifico-disciplinari dell'articolo
	
			Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
		
	Data di pubblicazione
	
			25-apr-2022
		
	Rivista in ANCE
	
			PHYSICAL REVIEW D
		
	DOI
	
			https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.105.072006
		
	Tipologia
	
			Article (author)
		
	Appare nelle tipologie:
	
			01 - Articolo su periodico

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