Tìm Vị Trí Góc Bát Phân Của Góc Trộn Lepton θ_23 Với Thí Nghiệm Hyper-Kamiokande

Khám phá vị trí góc bát phân của góc trộn lepton θ23 trong thí nghiệm Hyper Kamiokande và tác động đến phép đo vi phạm đối xứng CP.

• Tác giả: Phan Tố Quyên
• Người hướng dẫn: TS. Cao Văn Sơn
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán
• Đề tài: Nghiên Cứu Vị Trí Góc Bát Phân Của Góc Trộn Lepton θ_23 Trong Thí Nghiệm Hyper-Kamiokande
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Thí Nghiệm Hyper Kamiokande Đo Góc θ_23

Thí nghiệm Hyper-Kamiokande (Hyper-K) đang nổi lên như một dự án tiên phong trong lĩnh vực vật lý neutrino, tiếp nối thành công của Super-Kamiokande. Mục tiêu chính của Hyper-K là khám phá sâu hơn các tính chất của neutrino, đặc biệt là xác định chính xác các tham số dao động neutrino. Việc xác định vị trí góc bát phân của góc trộn lepton θ_23 là một trong những ưu tiên hàng đầu. Điều này không chỉ giúp làm sáng tỏ các đối xứng cơ bản trong thế giới lepton mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng đo đạc vi phạm đối xứng CP, một chìa khóa quan trọng để giải thích sự mất cân bằng vật chất – phản vật chất trong vũ trụ. Hyper-K hứa hẹn mang lại những bước tiến đột phá trong lĩnh vực này, mở ra cánh cửa cho những khám phá mới về bản chất của vũ trụ.

1.1. Giới thiệu về Thí Nghiệm Hyper Kamiokande Hyper K

Hyper-Kamiokande là một thí nghiệm dò tìm neutrino thế hệ mới, đặt tại Nhật Bản. Với thể tích dò lớn hơn nhiều so với Super-Kamiokande, Hyper-K có khả năng thu thập dữ liệu với độ chính xác cao hơn. Thí nghiệm sử dụng nước siêu tinh khiết làm môi trường dò, và các cảm biến quang học nhạy bén để phát hiện các hạt sinh ra từ tương tác neutrino. Theo tài liệu gốc [4], Hyper-K có kích thước lớn (hình trụ, với đường kính 60m và chiều sâu 74m có sức chứa 258 nghìn tấn nước siêu sạch, lớn gấp ∼8.4 lần so với thí nghiệm Super-K). Việc này giúp tăng cường khả năng phát hiện các tương tác hiếm, đặc biệt là những tương tác liên quan đến dao động neutrino.

1.2. Tầm quan trọng của Góc Trộn θ_23 trong Vật Lý Neutrino

Góc trộn θ_23 là một trong những tham số quan trọng nhất trong ma trận trộn Pontecorvo–Maki–Nakagawa–Sakata (PMNS), mô tả sự trộn lẫn giữa các hương vị neutrino khác nhau. Giá trị của θ_23 gần với π/4 đặt ra nhiều câu hỏi thú vị về đối xứng giữa các thế hệ lepton. Xác định chính xác vị trí góc bát phân của θ_23 (lớn hơn hay nhỏ hơn π/4) là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến các dự đoán về xác suất dao động neutrino và do đó ảnh hưởng đến phép đo vi phạm đối xứng CP, yếu tố có thể giúp ta hiểu hơn về sự hình thành vũ trụ.

II. Vấn Đề Tại Sao Xác Định Góc Bát Phân θ_23 Lại Khó

Việc xác định góc bát phân của θ_23 gặp nhiều khó khăn do tính chất đối xứng của xác suất dao động neutrino. Các thí nghiệm chỉ có thể đo được giá trị của sin²(2θ_23), và hai giá trị khác nhau của θ_23 nằm trong hai vùng góc bát phân khác nhau có thể cho cùng một giá trị sin²(2θ_23). Sự mơ hồ này tạo ra một bài toán khó trong việc phân biệt giữa hai khả năng. Điều này ảnh hưởng đến độ chính xác của các phép đo khác, đặc biệt là phép đo vi phạm đối xứng CP. Do đó, cần có các phương pháp và kỹ thuật tinh vi để phá vỡ sự đối xứng này và xác định vị trí góc bát phân của θ_23 một cách chính xác.

2.1. Sự Mơ Hồ Góc Bát Phân Tính Đối Xứng và Hậu Quả

Sự mơ hồ góc bát phân xuất phát từ tính chất đối xứng của hàm sin²(2θ_23). Nếu ta có một giá trị đo được cho sin²(2θ_23), thì có hai giá trị θ_23 có thể thỏa mãn: một giá trị nhỏ hơn π/4 và một giá trị lớn hơn π/4. Các thí nghiệm dao động neutrino thường gặp khó khăn trong việc phân biệt hai khả năng này. Sai sót trong việc xác định góc bát phân có thể dẫn đến sai lệch trong việc xác định các tham số dao động khác, đặc biệt là pha Dirac δCP, ảnh hưởng lớn tới nghiên cứu vi phạm đối xứng CP.

2.2. Ảnh Hưởng Đến Phép Đo Vi Phạm Đối Xứng CP CPV

Vi phạm đối xứng CP là một hiện tượng quan trọng trong vật lý hạt cơ bản, và việc tìm kiếm dấu hiệu của nó trong dao động neutrino là một trong những mục tiêu chính của nhiều thí nghiệm, bao gồm cả Hyper-K. Sự mơ hồ góc bát phân của θ_23 có thể làm giảm độ nhạy của các phép đo vi phạm đối xứng CP. Theo tài liệu gốc, việc xác định vị trí góc bát phân của θ_23 là một đề tài thú vị mà chúng tôi quan tâm, bởi vậy việc xác định vị trí góc bát phân của θ_23 là một đề tài thú vị mà chúng tôi quan tâm.

III. Phương Pháp Mô Phỏng Thí Nghiệm Hyper K với GLoBES

Để nghiên cứu khả năng xác định góc bát phân của θ_23 trong Hyper-K, chúng ta sử dụng phần mềm GLoBES (Global Long Baseline Experiment Simulator). Đây là một công cụ mạnh mẽ cho phép mô phỏng các thí nghiệm dao động neutrino đường cơ sở dài, tính toán xác suất dao động, và dự đoán số lượng sự kiện thu được trong các mẫu số liệu khác nhau. Bằng cách điều chỉnh các thông số mô phỏng, chúng ta có thể khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau (ví dụ: sai số hệ thống, thời gian chạy máy) đến độ nhạy của phép đo θ_23.

3.1. Tổng Quan về Phần Mềm Mô Phỏng GLoBES Global Long Baseline

GLoBES là một phần mềm mã nguồn mở được sử dụng rộng rãi trong cộng đồng vật lý neutrino. Nó cung cấp một khuôn khổ linh hoạt để mô phỏng các thí nghiệm dao động neutrino, từ các thí nghiệm đường cơ sở ngắn đến các thí nghiệm đường cơ sở dài. GLoBES cho phép người dùng định nghĩa cấu hình thí nghiệm, bao gồm nguồn neutrino, bộ dò, và các thông số liên quan đến dao động neutrino.

3.2. Thiết Lập Mô Phỏng Hyper K trong GLoBES Chi Tiết Quan Trọng

Việc thiết lập mô phỏng Hyper-K trong GLoBES đòi hỏi sự cẩn trọng và chính xác. Cần phải nhập các thông số kỹ thuật của thí nghiệm, chẳng hạn như kích thước bộ dò, hiệu suất phát hiện, thông lượng neutrino từ nguồn, và các sai số hệ thống. Theo như nghiên cứu, chúng tôi chọn vấn đề nghiên cứu “Tìm vị trí góc bát phân của góc trộn lepton θ_23 với thí nghiệm Hyper-Kamiokande và ảnh hưởng của nó đến phép đo vi phạm đối xứng CP” nhằm bước đầu xây dựng các cơ sở hiện tượng luận cho việc xác định và cải thiện khả năng đo góc trộn θ_23 một cách chính xác hơn trong thí nghiệm Hyper-K. Việc mô phỏng đúng các đặc tính của Hyper-K là rất quan trọng để có được các kết quả dự đoán đáng tin cậy.

IV. Kết Quả Độ Nhạy Góc Trộn θ_23 trong Thí Nghiệm Hyper K

Kết quả mô phỏng cho thấy Hyper-K có độ nhạy đáng kể trong việc xác định vị trí góc bát phân của θ_23. Bằng cách kết hợp dữ liệu từ cả neutrino và phản neutrino, Hyper-K có thể phá vỡ sự đối xứng và phân biệt giữa hai khả năng góc bát phân. Độ nhạy này phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm thời gian chạy máy, sai số hệ thống, và giá trị của các tham số dao động khác. Các kết quả này cung cấp thông tin quan trọng cho việc thiết kế và tối ưu hóa các chiến lược phân tích dữ liệu trong Hyper-K.

4.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Độ Nhạy Phép Đo θ_23

Độ nhạy của phép đo θ_23 trong Hyper-K bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Sai số hệ thống, đặc biệt là sai số trong việc xác định thông lượng neutrino và hiệu suất phát hiện, có thể làm giảm độ chính xác của phép đo. Thời gian chạy máy cũng là một yếu tố quan trọng; càng thu thập được nhiều dữ liệu, độ nhạy càng cao. Ngoài ra, giá trị của các tham số dao động khác, chẳng hạn như δCP và thứ tự phân bậc khối lượng neutrino, cũng có thể ảnh hưởng đến độ nhạy của phép đo.

4.2. Vai Trò Của Dữ Liệu Neutrino và Phản Neutrino ν ν̄

Việc kết hợp dữ liệu từ cả neutrino và phản neutrino là rất quan trọng để phá vỡ sự đối xứng góc bát phân của θ_23. Xác suất dao động neutrino và phản neutrino phụ thuộc khác nhau vào các tham số dao động, và sự khác biệt này có thể được sử dụng để phân biệt giữa hai khả năng góc bát phân. Dữ liệu từ cả hai loại hạt cung cấp thông tin bổ sung, giúp tăng cường độ nhạy của phép đo.

V. Tác Động Ảnh Hưởng θ_23 Đến Đo Vi Phạm Đối Xứng CP CPV

Việc xác định chính xác góc bát phân của θ_23 có ảnh hưởng đáng kể đến độ nhạy của phép đo vi phạm đối xứng CP trong dao động neutrino. Nếu vị trí góc bát phân của θ_23 được biết, độ nhạy của phép đo δCP có thể được cải thiện đáng kể. Điều này có nghĩa là Hyper-K có thể đóng góp quan trọng vào việc tìm kiếm dấu hiệu vi phạm đối xứng CP, một chìa khóa để hiểu rõ hơn về sự mất cân bằng vật chất – phản vật chất trong vũ trụ.

5.1. Cải Thiện Độ Nhạy Phép Đo Vi Phạm Đối Xứng CP nhờ θ_23

Việc biết vị trí góc bát phân của θ_23 giúp giảm bớt sự mơ hồ trong các phép đo dao động neutrino, từ đó cải thiện độ nhạy của phép đo δCP. Khi vị trí góc bát phân được xác định, các phép đo có thể tập trung vào việc xác định giá trị chính xác của δCP, thay vì phải đồng thời xác định cả θ_23 và δCP. Điều này dẫn đến độ chính xác cao hơn trong việc xác định δCP.

5.2. Hyper K và Cuộc Tìm Kiếm Dấu Hiệu Vi Phạm CP trong Vũ Trụ

Hyper-K có vai trò quan trọng trong cuộc tìm kiếm dấu hiệu vi phạm đối xứng CP trong dao động neutrino. Nếu Hyper-K có thể xác định vị trí góc bát phân của θ_23 và đo được giá trị của δCP với độ chính xác cao, nó có thể cung cấp bằng chứng thuyết phục về sự vi phạm đối xứng CP. Bằng chứng này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự mất cân bằng vật chất – phản vật chất trong vũ trụ.

VI. Kết Luận Tương Lai Nghiên Cứu Góc Trộn Lepton θ_23

Nghiên cứu về góc trộn lepton θ_23 và ảnh hưởng của nó đến phép đo vi phạm đối xứng CP là một lĩnh vực sôi động trong vật lý neutrino. Thí nghiệm Hyper-Kamiokande, với khả năng dò tìm và độ nhạy cao, hứa hẹn sẽ mang lại những khám phá quan trọng trong lĩnh vực này. Các kết quả từ Hyper-K có thể cung cấp thông tin quan trọng cho việc xây dựng các mô hình vật lý mới vượt ra ngoài Mô hình chuẩn, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về bản chất của neutrino và vũ trụ.

6.1. Tiềm Năng Của Hyper K trong Việc Giải Mã Bí Ẩn Neutrino

Hyper-K là một thí nghiệm đầy tiềm năng, có khả năng giải mã nhiều bí ẩn về neutrino. Với kích thước lớn và công nghệ tiên tiến, Hyper-K có thể cung cấp dữ liệu với độ chính xác cao, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các tham số dao động neutrino, vi phạm đối xứng CP, và các tính chất khác của neutrino. Những thông tin này sẽ giúp chúng ta tiến gần hơn đến việc xây dựng một bức tranh hoàn chỉnh về vật lý neutrino.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo và Tầm Quan Trọng Của Hợp Tác Quốc Tế

Nghiên cứu về neutrino là một lĩnh vực phức tạp, đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà khoa học từ nhiều quốc gia khác nhau. Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc cải thiện các kỹ thuật phân tích dữ liệu, giảm thiểu sai số hệ thống, và kết hợp dữ liệu từ nhiều thí nghiệm khác nhau để có được bức tranh toàn diện hơn về neutrino. Hợp tác quốc tế là chìa khóa để đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài Neutrino là một thực thể tồn tại phổ biến trong tự nhiên, có vai trò quan trọng trong sự hình thành và tiến triển của thế giới vật chất, là chìa khóa để tìm ra dấu hiệu vi phạm vật chất và phản vật chất trong Vũ Trụ. Việc nghiên cứu vật lý neutrino trở thành đề tài nghiên cứu thú vị thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu trong nước và các nước trên thế giới. Phát hiện của thí nghiệm Super-Kamiokande (Super-K) năm 1998 [1] về hiện tượng dao động neutrino từ khí quyển đã cung cấp bằng chứng thực nghiệm quan trọng chỉ ra điểm hạn chế của Mô hình chuẩn (SM). Việc tìm hiểu các tính chất của neutrino vì vậy giúp đặt nền móng quan trọng cho sự phát triển các mô hình sau SM và các thí nghiệm tiếp theo.

Neutrino là các hạt cơ bản tương tự như electron, quark và photon nhưng có khối lượng rất nhỏ cỡ 1 phần tỷ khối lượng proton. Tuy nhiên, mật độ của neutrino trong Vũ Trụ là rất lớn, khoảng 330 hạt trên cm3 , lớn thứ hai trong Vũ Trụ chỉ sau photon và lớn gấp một tỷ lần mật độ của proton. Neutrino là hạt fermion có spin bán nguyên, không có điện tích, chỉ tham gia hai trong số 4 tương tác cơ bản mà chúng ta biết đến: tương tác yếu và tương tác hấp dẫn. Tuy nhiên khối lượng neutrino là rất nhỏ do đó người ta thường bỏ qua việc xét đến tương tác hấp dẫn.

Có 3 loại hạt neutrino bao gồm neutrino vị electron νe , neutrino vị muon νµ và neutrino vị tau ντ. Ứng với mỗi neutrino tồn tại một phản neutrino tương ứng mang spin bán nguyên và trung hòa về điện. Trong trường hợp neutrino là hạt Majorana, neutrino và phản neutrino 2 là một. Neutrino tồn tại xung quanh chúng ta từ khí quyển, Mặt Trời, từ các phân rã beta của các hạt nhân nguyên tử hoặc các hadron, các phản ứng hạt nhân, trong lõi các ngôi sao,.

và việc nghiên cứu neutrino có vai trò rất thiết thực. Nó cho ta quan sát quá trình hoạt động bên trong của lò phản ứng hạt nhân, cho ta thông tin về các thiên hà xa xôi cũng như lịch sử của Vũ Trụ, giúp ta nghiên cứu lõi các ngôi sao cũng như Mặt Trời. Tuy nhiên neutrino tương tác rất yếu với vật chất. Ví dụ, các neutrino tạo ra trong Lò phản ứng hạt nhân với năng lượng Eν ∼ 1 MeV có tiết diện tán xạ σ ∼ 10−44 cm2 , tương ứng với xác suất ∼ 10−18 để có tương tác neutrino với máy dò có độ dày 1m hoặc xác suất ∼ 10−11 để có tương tác xảy ra bên trong Trái Đất dọc theo quỹ đạo đi qua tâm của nó.

Trong khoảng thời gian sống của một người, số lượng neutrino tương tác với cơ thể chúng ta chỉ khoảng vài hạt trong khi mỗi giây có khoảng 9 nghìn tỉ hạt neutrino từ Mặt Trời đi qua lòng bàn tay mà chúng ta không hề hay biết. Neutrino có thể đi xuyên qua các ngôi sao, hành tinh và chu du trong Vũ Trụ mà rất ít bị cản trở. Các thí nghiệm neutrino nổi tiếng trên thế giới hiện nay như T2K, NOνA, MINOS, ICARUS, Double-CHOOZ,. đã và đang nỗ lực trong việc tìm hiểu sâu hơn về các tính chất của neutrino.

Bao gồm việc tìm kiếm dấu hiệu bất đối xứng giữa vật chất và phản vật chất trong Vũ Trụ, thứ tự bậc khối lượng của neutrino. thông qua các phép đo dao động neutrino. Dao động neutrino là hiện tượng cơ học lượng tử mà ở đó neutrino có thể thay đổi vị trong quá trình di chuyển trong không gian. Trong đó, mối quan hệ giữa các trạng thái vị riêng và trạng thái riêng khối lượng được tham số hóa qua 4 tham số dao động bao gồm 3 góc trộn (θ12 , θ13 , θ23 ) và pha Dirac δCP là đại lượng đặc trưng cho dấu hiệu vi phạm đối xứng bao gồm đối xứng liên hợp điện tích (C) và đảo ngược chẵn lẻ (P) hay viết tắt là vi phạm đối xứng CP trong phân hạt lepton.

Khi đó xác suất dao động là một hàm các tham số dao động bao gồm 4 tham số trên và các hiệu bình phương khối lượng (∆m221 , ∆m231 trong đó ∆m2ij = m2i − m2j ), quãng đường mà neutrino di chuyển và năng lượng neutrino. Bằng việc liên tục cải tiến và nâng cấp các hệ thống máy dò, nguồn neutrino có cường độ lớn, các thí nghiệm đến thời điểm hiện tại đã mang lại những hiểu biết cơ 3 bản về giá trị các tham số dao động. Cụ thể, các góc trộn θ12 và θ23 được xác nhận là lớn (so với các góc trộn trong ma trận trộn của các hạt quark hay còn gọi là ma trận CKM) trong đó θ23 có giá trị gần với giá trị π/4 (ở đó xác suất xuất hiện neutrino vị electron là cực đại), θ13 có giá trị nhỏ nhưng khác không, |∆m231 | lớn gấp 30 lần ∆m221. Giá trị các tham số dao động thu được gần đây nhất đã được cập nhật trong tài liệu [2].

Tuy nhiên, bức tranh vật lý về neutrino vẫn chưa được hoàn chỉnh vì vẫn còn một số câu hỏi xoay quanh chưa được giải đáp thỏa đáng: 1. Giá trị pha phá vỡ đối xứng CP trong phần lepton δCP là bao nhiêu? Tháng 4/2020, T2K đã công bố kết quả đáng lưu ý trên tạp chí Nature về dấu hiệu phá vỡ đối xứng CP trong dao động neutrino ở mức độ tin cậy 95% [3]. Nếu các kết quả này được xác nhận từ dữ liệu của các thí nghiệm trong tương lai, dấu hiệu vi phạm này có thể chỉ ra cách giải thích về việc vật chất được hình thành nhiều hơn phản vật chất trong Vũ Trụ của chúng ta như thế nào. Tuy nhiên, giá trị chính xác của δCP là bao nhiêu, điều này cần phải thêm số liệu mới khẳng định được.

Thứ tự phân bậc khối lượng của ba trạng thái riêng khối lượng là như thế nào? Sự phân bậc khối lượng (MH) là phân bậc khối lượng thuận (NH) (m3 > m2 > m1 ) hay phân bậc nghịch đảo (IH) (m2 > m1 > m3 )? 3. θ23 có chính xác bằng π/4 hay không? Nếu không thì vị trí góc bát phân: θ23 > π/4 hay θ23 < π/4? Trong luận văn này, chúng tôi tập trung tìm hiểu và giải quyết câu hỏi thứ ba về vấn đề xác định góc bát phân của θ23 và khảo sát ảnh hưởng của nó đến vấn đề thứ nhất về phép đo vi phạm đối xứng CP. Để đo các tham số dao động, thực nghiệm về cơ bản là đo xác suất dao động từ đó trích xuất giá trị các tham số. Góc trộn θ23 , dựa trên các dữ liệu thu được, có giá trị gần với giá trị π/4.

Nếu θ23 thực sự bằng π/4 thì một số ẩn số về sự đối xứng giữa thế hệ lepton thứ 2 và thế hệ thứ 3 sẽ được tiết lộ. Tuy nhiên, nếu θ23 ̸= π/4 thì ta không thể biết chính xác liệu θ23 sẽ nằm trong vùng nhỏ hơn π/4 hay lớn hơn π/4 vì 2 giá trị khác nhau của θ23 nằm trong 2 vùng này cho ta cùng một giá trị xác suất (tính chất góc bát phân của θ23 ). Và nếu θ23 được xác 4 định chính xác, điều này sẽ giúp tăng độ nhạy cho phép đo vi phạm đối xứng CP một cách rõ ràng hơn. Bởi vậy việc xác định vị trí góc bát phân của θ23 là một đề tài thú vị mà chúng tôi quan tâm.

Các thí nghiệm hiện tại đang hoạt động như T2K và NOνA có khả năng đo được θ23 với độ chính xác cao tuy nhiên vẫn tồn tại những hạn chế nhất định về mặt ý nghĩa thống kê. Thí nghiệm Hyper-Kamiokande (viết tắt là Hyper-K) [4] là một trong những thí nghiệm lớn nhất tại Nhật Bản đã bắt đầu xây dựng từ năm 2020 và dự kiến lấy dữ liệu từ năm 2027, là một thế hệ tiếp nối đầy tiềm năng của các thí nghiệm đường cơ sở dài với nhiều khám phá vật lý đầy triển vọng. Với kích thước lớn (hình trụ, với đường kính 60m và chiều sâu 74m có sức chứa 258 nghìn tấn nước siêu sạch, lớn gấp ∼8.4 lần so với thí nghiệm Super-K), thí nghiệm Hyper-K có độ nhạy cao trong việc đo góc trộn θ23. Trên cơ sở đó chúng tôi chọn vấn đề nghiên cứu “Tìm vị trí góc bát phân của góc trộn lepton θ23 với thí nghiệm Hyper-Kamiokande và ảnh hưởng của nó đến phép đo vi phạm đối xứng CP” nhằm bước đầu xây dựng các cơ sở hiện tượng luận cho việc xác định và cải thiện khả năng đo góc trộn θ23 một cách chính xác hơn trong thí nghiệm Hyper-K.

Chúng tôi hy vọng các kết quả thu được sẽ là cơ sở và nguồn tài liệu cần thiết góp phần trong việc xác định các tham số trong ma trận trộn với độ chính xác cao và được sử dụng trong các thí nghiệm hiện tại và dự kiến trong tương lai. Mục đích nghiên cứu • Nghiên cứu khả năng cải thiện độ nhạy góc bát phân của tham số trộn lepton θ23 trong thí nghiệm Hyper-K. Sử dụng mô hình dao động 3 trạng thái neutrino đang được chấp nhận rộng rãi nhất trong giới vật lý (mô hình PMNS) để giải thích các số liệu từ các thí nghiệm neutrino. Từ đó, xây dựng các phương pháp cải thiện vấn đề góc bát phân của thí nghiệm và xây dựng đại lượng vật lý đặc trưng cho độ nhạy phép đo θ23 trong các thí nghiệm dao động neutrino.

• Khảo sát ảnh hưởng của khả năng xác định và cải thiện góc bát phân θ23 5 đối với phép đo pha phá vỡ đối xứng CP (δCP ) trong dao động neutrino. Xây dựng đại lượng vật lý đặc trưng cho độ nhạy của phép đo δCP trong sự suy biến với góc trộn θ23. Nội dung nghiên cứu • Tổng quan về SM và neutrino trong SM. Vấn đề khối lượng và các tương tác của neutrino trong SM.

• Dao động neutrino và phép đo các tham số dao động trong thực nghiệm trong đó tập trung vào tính chất góc bát phân của θ23 và độ nhạy của các mẫu số liệu thực nghiệm đối với sự suy biến của θ23. • Xây dựng mô hình mô phỏng thí nghiệm Hyper-K sử dụng phần mềm GLoBES. • Khảo sát độ nhạy của phép đo θ23 trong thí nghiệm Hyper-K bao gồm vị trí góc bát phân và cách cải thiện độ chính xác trong phép đo góc bát phân θ23. Tìm đại lượng vật lý mô tả cho độ nhạy của thí nghiệm đối với phép đo θ23 và tính toán đại lượng đó với dữ liệu thực của T2K.