Quebrando degenerescências de oito vezes na violação CP de neutrinos, mistura e hierarquia de massa

Identificamos três degenerescências de parâmetros independentes em dois níveis (, ₁₃), sgn (m₃₁^2) e (₂₃, /2-₂₃) inerentes à análise usual de três neutrinos em experimentos de longo alcance, que podem levar a uma degenerescência de até oito vezes na determinação dos parâmetros de oscilações. Discutimos as implicações que essas degenerescências têm para a detecção da violação da CP e apresentamos critérios para rompê-las. Uma instalação de superfeixe com uma base pelo menos tão longa quanto a distância entre Fermilab e Homestake (1290 km) e um feixe de banda estreita com energia sintonizada de modo que as medições sejam realizadas no primeiro pico de oscilações pode resolver todas as ambiguidades, exceto a ambiguidade (₂₃, /2-₂₃) (que pode ser resolvida em uma fábrica de neutrinos) e uma ambiguidade residual (, -). No entanto, se a violação da CP ocorre ou não no setor de neutrinos pode ser verificado independentemente das duas últimas ambiguidades. A ambiguidade (, -) pode ser eliminada realizando uma segunda medição à qual apenas os termos cos contribuem. A hierarquia dos estados próprios de massa pode ser determinada em outros picos de oscilações apenas nas condições mais otimistas, tornando necessário usar o primeiro máximo de oscilação. Mostramos que as degenerescências podem comprometer severamente a capacidade do experimento proposto SuperJHF-HyperKamiokande de estabelecer a violação da CP. Em nossos cálculos, usamos expressões analíticas aproximadas para probabilidades de oscilações que concordam com soluções numéricas com um perfil de densidade da Terra realista.