Découverte de la violation CP avec un nouvel agorithm de reconstruction pour Super et Hyper-Kamiokande – CAVERNS

Le projet CAVERNS vise à réaliser la toute première découverte de la violation CP dans le secteur des leptons a l’aide des détecteurs neutrino à eau Tcherenkov de l’actuelle et prochaine génération.
La violation CP dans le secteur des leptons est actuellement une des voies les plus prometteuses afin d’expliquer l’asymétrie entre la matière et l’antimatière observée dans notre univers. Durant les dix dernières années, les expériences T2K et Super-Kamiokande ont apporté les indications les plus fortes de violation de la symétrie CP et de la hiérarchie de masse dans le secteur des neutrinos. Cependant, leur sensibilité demeure limitée par les performances de leur algorithme de reconstruction, en particulier au dessus du GeV. Par ailleurs, il a été démontré que ce même algorithme de reconstruction sera inutilisable sur la prochaine génération d’observatoire a neutrinos, Hyper-Kamiokande, qui vise à réaliser la première observation a 5 sigmas de la violation CP a partir de 2027.
Avec CAVERNS, je propose de construire un programme d’analyse cohérent, basé sur un nouvel algorithme de reconstruction qui analysera les toutes premières données de Hyper-Kamiokande et réalisera la première découverte de la violation CP a 5 sigmas. CAVERNS sera utilise et teste avant afin de booster les sensibilités des expériences actuelles T2K et Super-Kamiokande pour réaliser les premières déterminations de la violation de la symétrie CP et de la hiérarchie de masse à 3 sigmas.
Au-delà des 4 années que dureront ce projet, CAVERNS ambitionne d’être la clef de voûte qui soutiendra Hyper-Kamiokande dans les vingt prochaines années, et permettra de maximiser l’immense potentiel de physique de cette expérience, des mesures précises de la phase de violation CP qui contraindront les modèles de leptogenèse ou de symétrie de génération de leptons, aux tests de l’unitarité de la matrice PMNS en passant par les tests de théorie de grande unification.