Published July 29, 2020
| Version v1
Publication
Open
Measuring the Weak Mixing Angle in the DUNE near-Detector Complex
- 1. Northwestern University
- 2. Fermi National Accelerator Laboratory
- 3. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Description
The planned DUNE experiment will have excellent sensitivity to the vector and axial couplings of the electron to the $Z$-boson via precision measurements of neutrino--electron scattering. We investigate the sensitivity of DUNE-PRISM, a movable near detector in the direction perpendicular to the beam line, and find that it will qualitatively impact our ability to constrain the weak couplings of the electron. We translate these neutrino--electron scattering measurements into a determination of the weak mixing angle at low scales and estimate that, with seven years of data taking, the DUNE near-detector can be used to measure $\sin^2\theta_W$ with about 2\% precision. We also discuss the impact of combining neutrino--electron scattering data with neutrino trident production at DUNE-PRISM.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
سيكون لتجربة الكثبان الرملية المخطط لها حساسية ممتازة للمتجه والاقترانات المحورية للإلكترون إلى $Z $- boson عبر القياسات الدقيقة لتشتت النيوترينو- الإلكترون. نقوم بالتحقيق في حساسية DUNE - PRISM، وهو كاشف قريب متحرك في الاتجاه العمودي على خط العارضة، ونجد أنه سيؤثر نوعيًا على قدرتنا على تقييد الاقتران الضعيف للإلكترون. نترجم قياسات تشتت النيوترينو - الإلكترون هذه إلى تحديد زاوية الخلط الضعيفة عند المقاييس المنخفضة ونقدر أنه مع سبع سنوات من أخذ البيانات، يمكن استخدام كاشف الكثبان القريب لقياس $\sin^2\theta_W$ بدقة حوالي 2 \%. نناقش أيضًا تأثير الجمع بين بيانات تشتت النيوترينو والإلكترون وإنتاج النيوترينو ترايدنت في DUNE - PRISM.Translated Description (French)
L'expérience DUNAIRE prévue aura une excellente sensibilité aux couplages vectoriels et axiaux de l'électron au $Z$ -boson via des mesures de précision de la diffusion neutrinoélectronique. Nous étudions la sensibilité du DUNE-PRISM, un détecteur de proximité mobile dans la direction perpendiculaire à la ligne de faisceau, et constatons qu'il aura un impact qualitatif sur notre capacité à contraindre les faibles couplages de l'électron. Nous traduisons ces mesures de diffusion neutrinoélectronique en une détermination de l'angle de mélange faible à de faibles échelles et estimons qu'avec sept ans de prise de données, le détecteur de proximité DUNAIRE peut être utilisé pour mesurer $ \sin^2\theta_W$ avec une précision d'environ 2\%. Nous discutons également de l'impact de la combinaison des données de diffusion neutrino-électronique avec la production de trident de neutrinos chez DUNE-PRISM.Translated Description (Spanish)
El experimento DUNE planificado tendrá una excelente sensibilidad al vector y los acoplamientos axiales del electrón al bosón $Z$ a través de mediciones de precisión de la dispersión de neutrinos y electrones. Investigamos la sensibilidad de DUNE-PRISM, un detector cercano móvil en la dirección perpendicular a la línea del haz, y encontramos que afectará cualitativamente nuestra capacidad para restringir los acoplamientos débiles del electrón. Traducimos estas mediciones de dispersión de neutrinos y electrones en una determinación del ángulo de mezcla débil a escalas bajas y estimamos que, con siete años de toma de datos, el detector cercano a la DUNA se puede usar para medir $\sin^2\theta_W$ con aproximadamente un 2\% de precisión. También discutimos el impacto de combinar datos de dispersión de neutrinos y electrones con la producción de tridentes de neutrinos en DUNE-PRISM.Files
PhysRevLett.125.051803.pdf
Files
(560.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d41ad63d3631cfb702fa77c620ef38ae
|
560.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- قياس زاوية الخلط الضعيفة في الكثبان الرملية بالقرب من مجمع الكاشف
- Translated title (French)
- Mesure de l'angle de mélange faible dans le complexe DUNAIRE près du détecteur
- Translated title (Spanish)
- Medición del ángulo de mezcla débil en el complejo DUNE NEAR-DETECTOR
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2996116318
- DOI
- 10.1103/physrevlett.125.051803
References
- https://openalex.org/W1862595221
- https://openalex.org/W1969406724
- https://openalex.org/W1993190998
- https://openalex.org/W1994138055
- https://openalex.org/W2005498609
- https://openalex.org/W2011024263
- https://openalex.org/W2016281264
- https://openalex.org/W2026798127
- https://openalex.org/W2028273103
- https://openalex.org/W2029263332
- https://openalex.org/W2032819796
- https://openalex.org/W2045916296
- https://openalex.org/W2046360722
- https://openalex.org/W2048494133
- https://openalex.org/W2058224322
- https://openalex.org/W2073687821
- https://openalex.org/W2083496906
- https://openalex.org/W2084934785
- https://openalex.org/W2090164499
- https://openalex.org/W2091923402
- https://openalex.org/W2119492067
- https://openalex.org/W2129965203
- https://openalex.org/W2136684384
- https://openalex.org/W2138230770
- https://openalex.org/W2151214639
- https://openalex.org/W2167477453
- https://openalex.org/W2215475931
- https://openalex.org/W2330541789
- https://openalex.org/W2336097019
- https://openalex.org/W2463240821
- https://openalex.org/W2588887379
- https://openalex.org/W2605999223
- https://openalex.org/W2778018138
- https://openalex.org/W2884544054
- https://openalex.org/W2899140785
- https://openalex.org/W2916171734
- https://openalex.org/W2954684292
- https://openalex.org/W2981340819
- https://openalex.org/W2986764787
- https://openalex.org/W3101516872
- https://openalex.org/W3102931941
- https://openalex.org/W3104518060
- https://openalex.org/W3106377885
- https://openalex.org/W3122937415
- https://openalex.org/W3140837268
- https://openalex.org/W336001774