Home > Research > Publications & Outputs > A Long Baseline Neutrino Oscillation Experiment...
View graph of relations

A Long Baseline Neutrino Oscillation Experiment Using J-PARC Neutrino Beam and Hyper-Kamiokande

Research output: Contribution to journalJournal article

Published
  • Hyper-Kamiokande Working Group
  • K. Abe
  • H. Aihara
  • C. Andreopoulos
  • I. Anghel
  • A. Ariga
  • T. Ariga
  • R. Asfandiyarov
  • M. Askins
  • J. J. Back
  • P. Ballett
  • M. Barbi
  • G. J. Barker
  • G. Barr
  • F. Bay
  • P. Beltrame
  • V. Berardi
  • M. Bergevin
  • S. Berkman
  • T. Berry
  • S. Bhadra
  • F. d. M. Blaszczyk
  • A. Blondel
  • S. Bolognesi
  • A. Bravar
  • C. Bronner
  • F. S. Cafagna
  • G. Carminati
  • M. G. Catanesi
  • K. Choi
  • G. Collazuol
  • G. Cowan
  • L. Cremonesi
  • G. De Rosa
  • C. Densham
  • J. Detwiler
  • D. Dewhurst
  • F. Di Lodovico
  • S. Di Luise
  • O. Drapier
  • S. Emery
  • A. Ereditato
  • T. Feusels
  • M. Fitton
  • M. Friend
  • Y. Fujii
  • Y. Fukuda
  • D. Fukuda
  • V. Galymov
  • K. Ganezer
  • M. Gonin
  • P. Gumplinger
  • D. R. Hadley
  • L. Haegel
  • A. Haesler
  • Y. Haga
  • B. Hartfiel
  • M. Hartz
  • Y. Hayato
  • M. Hierholzer
  • A. Himmel
  • S. Hirota
  • S. Horiuchi
  • K. Huang
  • A. K. Ichikawa
  • T. Iijima
  • M. Ikeda
  • J. Imber
  • K. Inoue
  • J. Insler
  • R. A. Intonti
  • T. Irvine
  • T. Ishida
  • H. Ishino
  • M. Ishitsuka
  • Y. Itow
  • A. Izmaylov
  • B. Jamieson
  • H. I. Jang
  • M. Jiang
  • K. K. Joo
  • A. Kaboth
  • T. Kajita
  • J. Kameda
  • Y. Karadhzov
  • T. Katori
  • E. Kearns
  • M. Khabibullin
  • A. Khotjantsev
  • Y. Kishimoto
  • T. Kobayashi
  • M. Koga
  • A. Konaka
  • A. Korzenev
  • Y. Koshio
  • W. R. Kropp
  • Y. Kudenko
  • T. Kutter
  • M. Kuze
  • L. Labarga
  • J. Lagoda
  • M. Laveder
  • J. G. Learned
  • I. T. Lim
  • T. Lindner
  • A. Longhin
  • L. Ludovici
  • L. Magaletti
  • K. Mahn
  • M. Malek
  • C. Mariani
  • L. Marti
  • P. P. J. Martins
  • E. Mazzucato
  • N. McCauley
  • K. S. McFarland
  • C. McGrew
  • M. Mezzetto
  • H. Minakata
  • A. Minamino
  • S. Mine
  • O. Mineev
  • M. Miura
  • J. Monroe
  • T. Mori
  • S. Moriyama
  • T. Mueller
  • F. Muheim
  • M. Nakahata
  • K. Nakamura
  • T. Nakaya
  • S. Nakayama
  • T. Nicholls
  • M. Nirkko
  • Y. Nishimura
  • E. Noah
  • H. Nunokawa
  • Y. Okajima
  • S. M. Oser
  • E. O'Sullivan
  • Y. Oyama
  • J. Perez
  • M. Y. Pac
  • V. Palladino
  • J. L. Palomino
  • V. Paolone
  • D. Payne
  • O. Perevozchikov
  • J. D. Perkin
  • C. Pistillo
  • S. Playfer
  • M. Posiadala-Zezula
  • J. -M. Poutissou
  • B. Quilain
  • M. Quinto
  • E. Radicioni
  • M. Ravonel
  • M. Rayner
  • A. Redij
  • F. Retiere
  • C. Riccio
  • E. Richard
  • E. Rondio
  • M. Ross-Lonergan
  • C. Rott
  • S. D. Rountree
  • A. Rubbia
  • R. Sacco
  • M. Sakuda
  • M. C. Sanchez
  • E. Scantamburlo
  • K. Scholberg
  • Y. Seiya
  • T. Sekiguchi
  • H. Sekiya
  • A. Shaikhiev
  • I. Shimizu
  • M. Shiozawa
  • G. Sinnis
  • M. B. Smy
  • J. Sobczyk
  • H. W. Sobel
  • T. Stewart
  • Y. Suda
  • Y. Suzuki
  • A. T. Suzuki
  • R. Svoboda
  • R. Tacik
  • A. Takeda
  • A. Taketa
  • H. A. Tanaka
  • H. K. M. Tanaka
  • H. Tanaka
  • R. Terri
  • M. Thorpe
  • S. Tobayama
  • N. Tolich
  • T. Tomura
  • C. Touramanis
  • T. Tsukamoto
  • M. Tzanov
  • Y. Uchida
  • M. R. Vagins
  • G. Vasseur
  • R. B. Vogelaar
  • D. Wark
  • M. O. Wascko
  • A. Weber
  • R. Wendell
  • R. J. Wilkes
  • M. J. Wilking
  • T. Xin
  • K. Yamamoto
  • C. Yanagisawa
  • T. Yano
  • S. Yen
  • N. Yershov
  • M. Yokoyama
  • M. Zito
Close
<mark>Journal publication date</mark>15/12/2014
<mark>Journal</mark>arxiv.org
Publication statusPublished
Original languageEnglish

Abstract

Hyper-Kamiokande will be a next generation underground water Cherenkov detector with a total (fiducial) mass of 0.99 (0.56) million metric tons, approximately 20 (25) times larger than that of Super-Kamiokande. One of the main goals of Hyper-Kamiokande is the study of $CP$ asymmetry in the lepton sector using accelerator neutrino and anti-neutrino beams. In this document, the physics potential of a long baseline neutrino experiment using the Hyper-Kamiokande detector and a neutrino beam from the J-PARC proton synchrotron is presented. The analysis has been updated from the previous Letter of Intent [K. Abe et al., arXiv:1109.3262 [hep-ex]], based on the experience gained from the ongoing T2K experiment. With a total exposure of 7.5 MW $\times$ 10$^7$ sec integrated proton beam power (corresponding to $1.56\times10^{22}$ protons on target with a 30 GeV proton beam) to a $2.5$-degree off-axis neutrino beam produced by the J-PARC proton synchrotron, it is expected that the $CP$ phase $\delta_{CP}$ can be determined to better than 19 degrees for all possible values of $\delta_{CP}$, and $CP$ violation can be established with a statistical significance of more than $3\,\sigma$ ($5\,\sigma$) for $76%$ ($58%$) of the $\delta_{CP}$ parameter space.

Bibliographic note

Document submitted to 18th J-PARC PAC meeting in May 2014. 50 pages, 41 figures