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. 2014 May 9;112(18):181801.
doi: 10.1103/PhysRevLett.112.181801. Epub 2014 May 8.

Precise measurement of the neutrino mixing parameter θ23 from muon neutrino disappearance in an off-axis beam

K Abe  1 , J Adam  2 , H Aihara  3 , T Akiri  4 , C Andreopoulos  5 , S Aoki  6 , A Ariga  7 , T Ariga  7 , S Assylbekov  8 , D Autiero  9 , M Barbi  10 , G J Barker  11 , G Barr  12 , M Bass  8 , M Batkiewicz  13 , F Bay  14 , S W Bentham  15 , V Berardi  16 , B E Berger  8 , S Berkman  17 , I Bertram  15 , S Bhadra  18 , F d M Blaszczyk  19 , A Blondel  20 , C Bojechko  21 , S Bordoni  22 , S B Boyd  11 , D Brailsford  23 , A Bravar  20 , C Bronner  24 , N Buchanan  8 , R G Calland  25 , J Caravaca Rodríguez  22 , S L Cartwright  26 , R Castillo  22 , M G Catanesi  16 , A Cervera  27 , D Cherdack  8 , G Christodoulou  25 , A Clifton  8 , J Coleman  25 , S J Coleman  28 , G Collazuol  29 , K Connolly  30 , L Cremonesi  31 , A Dabrowska  13 , I Danko  32 , R Das  8 , S Davis  30 , P de Perio  33 , G De Rosa  34 , T Dealtry  35 , S R Dennis  36 , C Densham  5 , F Di Lodovico  31 , S Di Luise  14 , O Drapier  37 , T Duboyski  31 , K Duffy  12 , F Dufour  20 , J Dumarchez  38 , S Dytman  32 , M Dziewiecki  39 , S Emery  40 , A Ereditato  7 , L Escudero  27 , A J Finch  15 , L Floetotto  41 , M Friend  42 , Y Fujii  42 , Y Fukuda  43 , A P Furmanski  11 , V Galymov  40 , S Giffin  10 , C Giganti  38 , K Gilje  2 , D Goeldi  7 , T Golan  44 , M Gonin  37 , N Grant  15 , D Gudin  45 , D R Hadley  11 , A Haesler  20 , M D Haigh  11 , P Hamilton  23 , D Hansen  32 , T Hara  6 , M Hartz  46 , T Hasegawa  42 , N C Hastings  10 , Y Hayato  1 , C Hearty  17 , R L Helmer  47 , M Hierholzer  7 , J Hignight  2 , A Hillairet  21 , A Himmel  4 , T Hiraki  24 , S Hirota  24 , J Holeczek  48 , S Horikawa  14 , K Huang  24 , A K Ichikawa  24 , K Ieki  24 , M Ieva  22 , M Ikeda  1 , J Imber  2 , J Insler  19 , T J Irvine  49 , T Ishida  42 , T Ishii  42 , S J Ives  23 , E Iwai  42 , K Iyogi  1 , A Izmaylov  50 , A Jacob  12 , B Jamieson  51 , R A Johnson  28 , J H Jo  2 , P Jonsson  23 , C K Jung  2 , M Kabirnezhad  52 , A C Kaboth  23 , T Kajita  49 , H Kakuno  53 , J Kameda  1 , Y Kanazawa  54 , D Karlen  55 , I Karpikov  45 , E Kearns  56 , M Khabibullin  45 , A Khotjantsev  45 , D Kielczewska  57 , T Kikawa  24 , A Kilinski  52 , J Kim  17 , J Kisiel  48 , P Kitching  58 , T Kobayashi  42 , L Koch  41 , A Kolaceke  10 , A Konaka  47 , L L Kormos  15 , A Korzenev  20 , K Koseki  42 , Y Koshio  59 , I Kreslo  7 , W Kropp  60 , H Kubo  24 , Y Kudenko  45 , S Kumaratunga  47 , R Kurjata  39 , T Kutter  19 , J Lagoda  52 , K Laihem  41 , I Lamont  15 , M Laveder  29 , M Lawe  26 , M Lazos  25 , K P Lee  49 , T Lindner  47 , C Lister  11 , R P Litchfield  11 , A Longhin  29 , L Ludovici  61 , M Macaire  40 , L Magaletti  16 , K Mahn  47 , M Malek  23 , S Manly  62 , A D Marino  28 , J Marteau  9 , J F Martin  33 , T Maruyama  42 , J Marzec  39 , E L Mathie  10 , V Matveev  45 , K Mavrokoridis  25 , E Mazzucato  40 , M McCarthy  17 , N McCauley  25 , K S McFarland  62 , C McGrew  2 , C Metelko  25 , M Mezzetto  29 , P Mijakowski  52 , C A Miller  47 , A Minamino  24 , O Mineev  45 , S Mine  60 , A Missert  28 , M Miura  1 , L Monfregola  27 , S Moriyama  1 , Th A Mueller  37 , A Murakami  24 , M Murdoch  25 , S Murphy  14 , J Myslik  21 , T Nagasaki  24 , T Nakadaira  42 , M Nakahata  63 , T Nakai  64 , K Nakamura  65 , S Nakayama  1 , T Nakaya  66 , K Nakayoshi  42 , D Naples  32 , C Nielsen  17 , M Nirkko  7 , K Nishikawa  42 , Y Nishimura  49 , H M O'Keeffe  15 , R Ohta  42 , K Okumura  67 , T Okusawa  64 , W Oryszczak  57 , S M Oser  17 , R A Owen  31 , Y Oyama  42 , V Palladino  34 , J Palomino  2 , V Paolone  32 , D Payne  25 , O Perevozchikov  19 , J D Perkin  26 , Y Petrov  17 , L Pickard  26 , E S Pinzon Guerra  18 , C Pistillo  7 , P Plonski  39 , E Poplawska  31 , B Popov  38 , M Posiadala  57 , J-M Poutissou  47 , R Poutissou  47 , P Przewlocki  52 , B Quilain  37 , E Radicioni  16 , P N Ratoff  15 , M Ravonel  20 , M A M Rayner  20 , A Redij  7 , M Reeves  15 , E Reinherz-Aronis  8 , F Retiere  47 , A Robert  38 , P A Rodrigues  62 , P Rojas  8 , E Rondio  52 , S Roth  41 , A Rubbia  14 , D Ruterbories  8 , R Sacco  31 , K Sakashita  42 , F Sánchez  22 , F Sato  42 , E Scantamburlo  20 , K Scholberg  4 , S Schoppmann  41 , J Schwehr  8 , M Scott  47 , Y Seiya  64 , T Sekiguchi  42 , H Sekiya  1 , D Sgalaberna  14 , M Shiozawa  63 , S Short  23 , Y Shustrov  45 , P Sinclair  23 , B Smith  23 , R J Smith  12 , M Smy  60 , J T Sobczyk  44 , H Sobel  68 , M Sorel  27 , L Southwell  15 , P Stamoulis  27 , J Steinmann  41 , B Still  31 , Y Suda  54 , A Suzuki  6 , K Suzuki  24 , S Y Suzuki  42 , Y Suzuki  63 , T Szeglowski  48 , R Tacik  69 , M Tada  42 , S Takahashi  24 , A Takeda  1 , Y Takeuchi  70 , H K Tanaka  1 , H A Tanaka  17 , M M Tanaka  42 , D Terhorst  41 , R Terri  31 , L F Thompson  26 , A Thorley  25 , S Tobayama  17 , W Toki  8 , T Tomura  1 , Y Totsuka  71 , C Touramanis  25 , T Tsukamoto  42 , M Tzanov  19 , Y Uchida  23 , K Ueno  1 , A Vacheret  12 , M Vagins  68 , G Vasseur  40 , T Wachala  13 , A V Waldron  12 , C W Walter  4 , D Wark  72 , M O Wascko  23 , A Weber  35 , R Wendell  1 , R J Wilkes  30 , M J Wilking  47 , C Wilkinson  26 , Z Williamson  12 , J R Wilson  31 , R J Wilson  8 , T Wongjirad  4 , Y Yamada  42 , K Yamamoto  64 , C Yanagisawa  2 , S Yen  47 , N Yershov  45 , M Yokoyama  54 , T Yuan  28 , M Yu  18 , A Zalewska  13 , J Zalipska  52 , L Zambelli  38 , K Zaremba  39 , M Ziembicki  39 , E D Zimmerman  28 , M Zito  40 , J Żmuda  44 ; T2K Collaboration
Affiliations
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Precise measurement of the neutrino mixing parameter θ23 from muon neutrino disappearance in an off-axis beam

K Abe et al. Phys Rev Lett. .
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Abstract

New data from the T2K neutrino oscillation experiment produce the most precise measurement of the neutrino mixing parameter θ23. Using an off-axis neutrino beam with a peak energy of 0.6 GeV and a data set corresponding to 6.57×10(20) protons on target, T2K has fit the energy-dependent νμ oscillation probability to determine oscillation parameters. The 68% confidence limit on sin(2)(θ23) is 0.514(-0.056)(+0.055) (0.511±0.055), assuming normal (inverted) mass hierarchy. The best-fit mass-squared splitting for normal hierarchy is Δm32(2)=(2.51±0.10)×10(-3) eV(2)/c(4) (inverted hierarchy: Δm13(2)=(2.48±0.10)×10(-3) eV(2)/c(4)). Adding a model of multinucleon interactions that affect neutrino energy reconstruction is found to produce only small biases in neutrino oscillation parameter extraction at current levels of statistical uncertainty.

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