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Article Dans Une Revue Phys.Rev.D Année : 2021

Neutron-antineutron oscillation search using a 0.37 megaton-years exposure of Super-Kamiokande

K. Abe , C. Bronner , Y. Hayato , M. Ikeda , S. Imaizumi , H. Ito , J. Kameda , Y. Kataoka , M. Miura , S. Moriyama , Y. Nagao , M. Nakahata , Y. Nakajima , S. Nakayama , T. Okada , A. Orii , G. Pronost , H. Sekiya , M. Shiozawa , Y. Sonoda , Y. Suzuki , A. Takeda , Y. Takemoto , A. Takenaka , T. Yano , R. Akutsu , S. Han , T. Kajita , K. Okumura , T. Tashiro , R. Wang , J. Xia , D. Bravo-Berguño , L. Labarga , Ll. Marti , B. Zaldivar , F.D.M. Blaszczyk , E. Kearns , J.D. Gustafson , J.L. Raaf , J.L. Stone , L. Wan , T. Wester , J. Bian , N.J. Griskevich , W.R. Kropp , S. Locke , S. Mine , M.B. Smy , H.W. Sobel , V. Takhistov , P. Weatherly , J. Hill , J.Y. Kim , I.T. Lim , R.G. Park , B. Bodur , K. Scholberg , C.W. Walter , A. Coffani (1) , O. Drapier (1) , S. El Hedri (1) , A. Giampaolo (1) , M. Gonin (1) , Th.A. Mueller (1) , P. Paganini (1) , B. Quilain (1) , T. Ishizuka , T. Nakamura , J.S. Jang , J.G. Learned , L.H.V. Anthony , A.A. Sztuc , Y. Uchida , V. Berardi , M.G. Catanesi , E. Radicioni , N.F. Calabria , L.N. Machado , G. de Rosa , G. Collazuol , F. Iacob , M. Lamoureux , N. Ospina , L. Ludovici , Y. Nishimura , S. Cao , M. Friend , T. Hasegawa , T. Ishida , T. Kobayashi , T. Matsubara , T. Nakadaira , M. Jakkapu , K. Nakamura , Y. Oyama , K. Sakashita , T. Sekiguchi , T. Tsukamoto , Y. Nakano , T. Shiozawa , A.T. Suzuki , Y. Takeuchi , S. Yamamoto , A. Ali , Y. Ashida , J. Feng , S. Hirota , A.K. Ichikawa , T. Kikawa , M. Mori , T. Nakaya , R.A. Wendell , K. Yasutome , P. Fernandez , N. Mccauley , P. Mehta , A. Pritchard , K.M. Tsui , Y. Fukuda , Y. Itow , H. Menjo , T. Niwa , K. Sato , M. Tsukada , P. Mijakowski , M. Posiadala-Zezula , C.K. Jung , C. Vilela , M.J. Wilking , C. Yanagisawa , M. Harada , K. Hagiwara , T. Horai , H. Ishino , S. Ito , Y. Koshio , W. Ma , N. Piplani , S. Sakai , Y. Kuno , G. Barr , D. Barrow , L. Cook , A. Goldsack , S. Samani , C. Simpson , D. Wark , F. Nova , T. Boschi , F. Di Lodovico , S. Molina Sedgwick , M. Taani , S. Zsoldos , J.Y. Yang , S.J. Jenkins , J.M. Mcelwee , M.D. Thiesse , L.F. Thompson , M. Malek , O. Stone , H. Okazawa , S.B. Kim , I. Yu , K. Nishijima , M. Koshiba , N. Ogawa , K. Iwamoto , M. Yokoyama , K. Martens , M.R. Vagins , M. Kuze , S. Izumiyama , M. Tanaka , T. Yoshida , M. Inomoto , M. Ishitsuka , R. Matsumoto , K. Ohta , M. Shinoki , J.F. Martin , H.A. Tanaka , T. Towstego , M. Hartz , A. Konaka , P. de Perio , N.W. Prouse , B.W. Pointon , S. Chen , B.D. Xu , B. Richards , B. Jamieson , J. Walker , A. Minamino , K. Okamoto , G. Pintaudi , R. Sasaki
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C. Bronner
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Résumé

As a baryon number violating process with ΔB=2, neutron-antineutron oscillation (n→n¯) provides a unique test of baryon number conservation. We have performed a search for n→n¯ oscillation with bound neutrons in Super-Kamiokande, with the full dataset from its first four run periods, representing an exposure of 0.37  Mton-years. The search used a multivariate analysis trained on simulated n→n¯ events and atmospheric neutrino backgrounds and resulted in 11 candidate events with an expected background of 9.3 events. In the absence of statistically significant excess, we derived a lower limit on n¯ appearance lifetime in O16 nuclei of 3.6×1032  years and on the neutron-antineutron oscillation time of τn→n¯>4.7×108  s at 90% C.L.

Dates et versions

hal-03143606 , version 1 (16-02-2021)

Identifiants

Citer

K. Abe, C. Bronner, Y. Hayato, M. Ikeda, S. Imaizumi, et al.. Neutron-antineutron oscillation search using a 0.37 megaton-years exposure of Super-Kamiokande. Phys.Rev.D, 2021, 103 (1), pp.012008. ⟨10.1103/PhysRevD.103.012008⟩. ⟨hal-03143606⟩
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