We study damping signatures at the Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), a medium-baseline reactor neutrino oscillation experiment. These damping signatures are motivated by various new physics models, including quantum decoherence, nu(3) decay, neutrino absorption, and wave packet decoherence. The phenomenological effects of these models can be characterized by exponential damping factors at the probability level. We assess how well JUNO can constrain these damping parameters and how to disentangle these different damping signatures at JUNO. Compared to current experimental limits, JUNO can significantly improve the limits on tau(3)/m(3) in the nu(3) decay model, the width of the neutrino wave packet sigma(x), and the intrinsic relative dispersion of neutrino momentum sigma(rel).

Damping signatures at JUNO, a medium-baseline reactor neutrino oscillation experiment / J. Wang, J. Liao, W. Wang, A. Abusleme, T. Adam, S. Ahmad, R. Ahmed, S. Aiello, M. Akram, F. An, Q. An, G. Andronico, N. Anfimov, V. Antonelli, T. Antoshkina, B. Asavapibhop, J. de Andre, D. Auguste, A. Babic, N. Balashov, W. Baldini, A. Barresi, D. Basilico, E. Baussan, M. Bellato, A. Bergnoli, T. Birkenfeld, S. Blin, D. Blum, S. Blyth, A. Bolshakova, M. Bongrand, C. Bordereau, D. Breton, A. Brigatti, R. Brugnera, R. Bruno, A. Budano, M. Buscemi, J. Busto, I. Butorov, A. Cabrera, H. Cai, X. Cai, Y. Cai, Z. Cai, R. Callegari, A. Cammi, A. Campeny, C. Cao, G. Cao, J. Cao, R. Caruso, C. Cerna, J. Chang, Y. Chang, P. Chen, P. Chen, S. Chen, X. Chen, Y. Chen, Y. Chen, Y. Chen, Z. Chen, J. Cheng, Y. Cheng, A. Chetverikov, D. Chiesa, P. Chimenti, A. Chukanov, G. Claverie, C. Clementi, B. Clerbaux, S. Di Lorenzo, D. Corti, F. Dal Corso, O. Dalager, C. De la Taille, J. Deng, Z. Deng, Z. Deng, W. Depnering, M. Diaz, X. Ding, Y. Ding, B. Dirgantara, S. Dmitrievsky, T. Dohnal, D. Dolzhikov, G. Donchenko, J. Dong, E. Doroshkevich, M. Dracos, F. Druillole, R. Du, S. Du, S. Dusini, M. Dvorak, T. Enqvist, H. Enzmann, A. Fabbri, L. Fajt, D. Fan, L. Fan, J. Fang, W. Fang, M. Fargetta, D. Fedoseev, V. Fekete, L. Feng, Q. Feng, R. Ford, A. Fournier, H. Gan, F. Gao, A. Garfagnini, A. Gavrikov, M. Giammarchi, A. Giaz, N. Giudice, M. Gonchar, G. Gong, H. Gong, Y. Gornushkin, A. Gottel, M. Grassi, C. Grewing, V. Gromov, M. Gu, X. Gu, Y. Gu, M. Guan, N. Guardone, M. Gul, C. Guo, J. Guo, W. Guo, X. Guo, Y. Guo, P. Hackspacher, C. Hagner, R. Han, Y. Han, M. Hassan, M. He, W. He, T. Heinz, P. Hellmuth, Y. Heng, R. Herrera, Y. Hor, S. Hou, Y. Hsiung, B. Hu, H. Hu, J. Hu, J. Hu, S. Hu, T. Hu, Z. Hu, C. Huang, G. Huang, H. Huang, W. Huang, X. Huang, X. Huang, Y. Huang, J. Hui, L. Huo, W. Huo, C. Huss, S. Hussain, A. Ioannisian, R. Isocrate, B. Jelmini, K. Jen, I. Jeria, X. Ji, X. Ji, H. Jia, J. Jia, S. Jian, D. Jiang, W. Jiang, X. Jiang, R. Jin, X. Jing, C. Jollet, J. Joutsenvaara, S. Jungthawan, L. Kalousis, P. Kampmann, L. Kang, R. Karaparambil, N. Kazarian, K. Khosonthongkee, D. Korablev, K. Kouzakov, A. Krasnoperov, A. Kruth, N. Kutovskiy, P. Kuusiniemi, T. Lachenmaier, C. Landini, S. Leblanc, V. Lebrin, F. Lefevre, R. Lei, R. Leitner, J. Leung, D. Li, F. Li, F. Li, H. Li, H. Li, J. Li, M. Li, M. Li, N. Li, N. Li, Q. Li, R. Li, S. Li, T. Li, W. Li, W. Li, X. Li, X. Li, X. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Li, Z. Li, Z. Li, H. Liang, H. Liang, D. Liebau, A. Limphirat, S. Limpijumnong, G. Lin, S. Lin, T. Lin, J. Ling, I. Lippi, F. Liu, H. Liu, H. Liu, H. Liu, H. Liu, H. Liu, J. Liu, J. Liu, M. Liu, Q. Liu, Q. Liu, R. Liu, S. Liu, S. Liu, S. Liu, X. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, A. Lokhov, P. Lombardi, C. Lombardo, K. Loo, C. Lu, H. Lu, J. Lu, J. Lu, S. Lu, X. Lu, B. Lubsandorzhiev, S. Lubsandorzhiev, L. Ludhova, A. Lukanov, F. Luo, G. Luo, P. Luo, S. Luo, W. Luo, V. Lyashuk, B. Ma, Q. Ma, S. Ma, X. Ma, X. Ma, J. Maalmi, Y. Malyshkin, R. Mandujano, F. Mantovani, F. Manzali, X. Mao, Y. Mao, S. Mari, F. Marini, S. Marium, C. Martellini, G. Martin-Chassard, A. Martini, M. Mayer, D. Mayilyan, I. Mednieks, Y. Meng, A. Meregaglia, E. Meroni, D. Meyhofer, M. Mezzetto, J. Miller, L. Miramonti, P. Montini, M. Montuschi, A. Muller, M. Nastasi, D. Naumov, E. Naumova, D. Navas-Nicolas, I. Nemchenok, M. Thi, F. Ning, Z. Ning, H. Nunokawa, L. Oberauer, J. Ochoa-Ricoux, A. Olshevskiy, D. Orestano, F. Ortica, R. Othegraven, H. Pan, A. Paoloni, S. Parmeggiano, Y. Pei, N. Pelliccia, A. Peng, H. Peng, F. Perrot, P. Petitjean, F. Petrucci, O. Pilarczyk, L. Rico, A. Popov, P. Poussot, W. Pratumwan, E. Previtali, F. Qi, M. Qi, S. Qian, X. Qian, Z. Qian, H. Qiao, Z. Qin, S. Qiu, M. Rajput, G. Ranucci, N. Raper, A. Re, H. Rebber, A. Rebii, B. Ren, J. Ren, B. Ricci, M. Robens, M. Roche, N. Rodphai, A. Romani, C. Roth, X. Ruan, X. Ruan, S. Rujirawat, A. Rybnikov, A. Sadovsky, P. Saggese, S. Sanfilippo, A. Sangka, N. Sanguansak, U. Sawangwit, J. Sawatzki, F. Sawy, M. Schever, C. Schwab, K. Schweizer, A. Selyunin, A. Serafini, G. Settanta, M. Settimo, Z. Shao, V. Sharov, A. Shaydurova, J. Shi, Y. Shi, V. Shutov, A. Sidorenkov, F. Simkovic, C. Sirignano, J. Siripak, M. Sisti, M. Slupecki, M. Smirnov, O. Smirnov, T. Sogo-Bezerra, S. Sokolov, J. Songwadhana, B. Soonthornthum, A. Sotnikov, W. Sreethawong, A. Stahl, L. Stanco, K. Stankevich, D. Stefanik, H. Steiger, J. Steinmann, T. Sterr, M. Stock, V. Strati, A. Studenikin, S. Sun, X. Sun, Y. Sun, Y. Sun, N. Suwonjandee, M. Szelezniak, J. Tang, Q. Tang, Q. Tang, X. Tang, A. Tietzsch, I. Tkachev, T. Tmej, M. Torri, K. Treskov, A. Triossi, G. Troni, W. Trzaska, C. Tuve, N. Ushakov, J. van den Boom, S. van Waasen, G. Vanroyen, V. Vedin, G. Verde, M. Vialkov, B. Viaud, C. Vollbrecht, C. Volpe, V. Vorobel, D. Voronin, L. Votano, P. Walker, C. Wang, C. Wang, E. Wang, G. Wang, J. Wang, K. Wang, L. Wang, M. Wang, M. Wang, M. Wang, R. Wang, S. Wang, W. Wang, W. Wang, X. Wang, X. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, M. Waqas, A. Watcharangkool, L. Wei, W. Wei, W. Wei, Y. Wei, K. Wen, L. Wen, C. Wiebusch, S. Wong, B. Wonsak, D. Wu, Q. Wu, Z. Wu, M. Wurm, J. Wurtz, C. Wysotzki, Y. Xi, D. Xia, X. Xie, Y. Xie, Z. Xie, Z. Xing, B. Xu, C. Xu, D. Xu, F. Xu, H. Xu, J. Xu, J. Xu, M. Xu, Y. Xu, Y. Xu, B. Yan, T. Yan, W. Yan, X. Yan, Y. Yan, A. Yang, C. Yang, C. Yang, H. Yang, J. Yang, L. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, H. Yao, Z. Yasin, J. Ye, M. Ye, Z. Ye, U. Yegin, F. Yermia, P. Yi, N. Yin, X. Yin, Z. You, B. Yu, C. Yu, C. Yu, H. Yu, M. Yu, X. Yu, Z. Yu, Z. Yu, C. Yuan, Y. Yuan, Z. Yuan, Z. Yuan, B. Yue, N. Zafar, A. Zambanini, V. Zavadskyi, S. Zeng, T. Zeng, Y. Zeng, L. Zhan, A. Zhang, F. Zhang, G. Zhang, H. Zhang, H. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, S. Zhang, S. Zhang, T. Zhang, X. Zhang, X. Zhang, X. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, Z. Zhang, F. Zhao, J. Zhao, R. Zhao, S. Zhao, T. Zhao, D. Zheng, H. Zheng, M. Zheng, Y. Zheng, W. Zhong, J. Zhou, L. Zhou, N. Zhou, S. Zhou, T. Zhou, X. Zhou, J. Zhu, K. Zhu, K. Zhu, Z. Zhu, B. Zhuang, H. Zhuang, L. Zong, J. Zou. - In: JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS. - ISSN 1029-8479. - 2022:6(2022 Jun 13), pp. 62.1-62.23. [10.1007/JHEP06(2022)062]

Damping signatures at JUNO, a medium-baseline reactor neutrino oscillation experiment

D. Basilico
Membro del Collaboration Group
;
L. Miramonti
Membro del Collaboration Group
;
A. Re
Membro del Collaboration Group
;
2022

Abstract

We study damping signatures at the Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), a medium-baseline reactor neutrino oscillation experiment. These damping signatures are motivated by various new physics models, including quantum decoherence, nu(3) decay, neutrino absorption, and wave packet decoherence. The phenomenological effects of these models can be characterized by exponential damping factors at the probability level. We assess how well JUNO can constrain these damping parameters and how to disentangle these different damping signatures at JUNO. Compared to current experimental limits, JUNO can significantly improve the limits on tau(3)/m(3) in the nu(3) decay model, the width of the neutrino wave packet sigma(x), and the intrinsic relative dispersion of neutrino momentum sigma(rel).
Neutrino Detectors and Telescopes (experiments)
Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
13-giu-2022
Article (author)
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
JHEP06(2022)062-1.pdf

accesso aperto

Tipologia: Publisher's version/PDF
Dimensione 704.53 kB
Formato Adobe PDF
704.53 kB Adobe PDF Visualizza/Apri
Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/2434/951183
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus 8
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 8
social impact