Measurement of the Neutrino Mixing Angle θ23 in NOvA

Adamson, P.; Aliaga, L.; Ambrose, D.; Anfimov, N.; Antoshkin, A.; Arrieta-Diaz, E.; Augsten, K.; Aurisano, A.; Backhouse, C.; Baird, M.; Bambah, B. A.; Bays, K.; Behera, B.; Bending, S.; Bernstein, R.; Bhatnagar, V.; Bhuyan, B.; Bian, J.; Blackburn, T.; Bolshakova, A.; Bromberg, C.; Brown, J.; Brunetti, G.; Buchanan, N.; Butkevich, A.; Bychkov, V.; Campbell, M.; Catano-Mur, E.; Childress, S.; Choudhary, B. C.; Chowdhury, B.; Coan, T. E.; Coelho, J. A. B.; Colo, M.; Cooper, J.; Corwin, L.; Cremonesi, L.; Cronin-Hennessy, D.; Davies, G. S.; Davies, J. P.; Derwent, P. F.; Desai, S.; Dharmapalan, R.; Ding, P.; Djurcic, Z.; Dukes, E. C.; Duyang, H.; Edayath, S.; Ehrlich, R.; Feldman, G. J.; Frank, M. J.; Gabrielyan, M.; Gallagher, H. R.; Germani, S.; Ghosh, T.; Giri, A.; Gomes, R. A.; Goodman, M. C.; Grichine, V.; Group, R.; Grover, D.; Guo, B.; Habig, A.; Hartnell, J.; Hatcher, R.; Hatzikoutelis, A.; Heller, K.; Himmel, A.; Holin, A.; Hylen, J.; Jediny, F.; Judah, M.; Kafka, G. K.; Kalra, D.; Kasahara, S. M. S.; Kasetti, S.; Keloth, R.; Kolupaeva, L.; Kotelnikov, S.; Kourbanis, I.; Kreymer, A.; Kumar, A.; Kurbanov, S.; Lang, K.; Lee, W. M.; Lin, S.; Liu, J.; Lokajicek, M.; Lozier, J.; Luchuk, S.; Maan, K.; Magill, S.; Mann, W. A.; Marshak, M. L.; Matera, K.; Matveev, V.; Mendez, D. P.; Messier, M. D.; Meyer, H.; Miao, T.; Miller, W. H.; Mishra, S. R.; Mohanta, R.; Moren, A.; Mualem, L.; Muether, M.; Mufson, S.; Murphy, R.; Musser, J.; Nelson, J. K.; Nichol, R.; Niner, E.; Norman, A.; Nosek, T.; Oksuzian, Y.; Olshevskiy, A.; Olson, T.; Paley, J.; Pandey, P.; Patterson, R. B.; Pawloski, G.; Pershey, D.; Petrova, O.; Petti, R.; Phan-Budd, S.; Plunkett, R. K.; Poling, R.; Potukuchi, B.; Principato, C.; Psihas, F.; Radovic, A.; Rameika, R. A.; Rebel, B.; Reed, B.; Rocco, D.; Rojas, P.; Ryabov, V.; Sachdev, K.; Sail, P.; Samoylov, O.; Sanchez, M. C.; Schroeter, R.; Sepulveda-Quiroz, J.; Shanahan, P.; Sheshukov, A.; Singh, J.; Singh, J.; Singh, P.; Singh, V.; Smolik, J.; Solomey, N.; Song, E.; Sousa, A.; Soustruznik, K.; Strait, M.; Suter, L.; Talaga, R. L.; Tamsett, M. C.; Tas, P.; Thayyullathil, R. B.; Thomas, J.; Tian, X.; Tognini, S. C.; Tripathi, J.; Tsaris, A.; Urheim, J.; Vahle, P.; Vasel, J.; Vinton, L.; Vold, A.; Vrba, T.; Wang, B.; Wetstein, M.; Whittington, D.; Wojcicki, S. G.; Wolcott, J.; Yadav, N.; Yang, S.; Zalesak, J.; Zamorano, B.; Zwaska, R.

doi:10.1103/PhysRevLett.118.151802

This Letter reports new results on muon neutrino disappearance from NOvA, using a 14 kton detector equivalent exposure of 6.05×1020 protons on target from the NuMI beam at the Fermi National Accelerator Laboratory. The measurement probes the muon-tau symmetry hypothesis that requires maximal θ23 mixing (θ23=π/4). Assuming the normal mass hierarchy, we find Δm322=(2.67±0.11)×10-3 eV2 and sin2θ23 at the two statistically degenerate values 0.404-0.022+0.030 and 0.624-0.030+0.022, both at the 68% confidence level. Our data disfavor the maximal mixing scenario with 2.6σ significance.