Curriculum Vitae - APC - Université Paris Diderot-Paris 7

Figure 3: Vue d'artiste du détecteur MEMPHYS sur la gauche et la conception de base pour
l'implémentation du futur laboratoire à droite.
On peut utiliser les β-beams et les superbeams. Un β-beam est un faisceau composé d'ions
radioactifs-β. L'émission d'électrons (ou positrons) s'accompagne d'émission d'anti-neutrinos
(ou neutrinos). Un superbeam n'est qu'un faisceau classique de neutrinos, mais extrêmement
intense. On obtient ainsi un potentiel de découverte de sin 2 (2θ13) dans la gamme de 5×10 -3 à
3×10 -4 (limites inférieures et supérieures) à 3σ, indépendamment de la valeur réelle de la
phase δ CP. Pour certaines valeurs de δ CP, la sensibilité est considérablement améliorée. Rien
que pour un seul un β-beam les limites de découverte de sin 2 (2θ13) ≈ 3 (10) ×10 -4 sont
obtenus pour une large fraction des valeurs possibles de la phase δ CP. Un autre point
important est la compréhension de la hiérarchie de masse des neutrinos: MEMPHYS pourrait
aussi déterminer ce paramètre avec une sensibilité à 2σ (limite de confiance avec les données
prises en 5 ans) pour sin 2 (2θ13) > 0.025. Ce résultat pourrait être obtenu - dans un MEMPHYS
en configuration Fréjus - combinant β-beam et Superbeam à la mesure des neutrinos
atmosphériques. Le potentiel de découvertes de MEMPHYS pour sin 2 (2θ13), δCP et la
hiérarchie de masse est résumée dans la figure 4. On peut clairement en déduire l'importance
du potentiel d'un β−beam qui est en partie dûe à l' erreur systématique réduite de par la pureté
en saveur (aucun mélange avec des ν µ et des ντ) et absence de mélange entre neutrinos et
antineutrinos car le signe de la charge des isotopes du faisceau est unique.
Figure 4: Potentiel de découverte de MEMPHYS pour sin 2 (2θ13), δCP et la hiérarchie de
masse.
Le potentiel de physique pour de la physique sans accélérateurs est résumé dans le paragraphe
suivant.