Improved Limit on Neutrinoless Double-Beta Decay in Te130 with CUORE

Adams, D.  Q.; Alduino, C.; Alfonso, K.; Avignone, F.  T.; Azzolini, O.; Bari, G.; Bellini, F.; Benato, G.; Biassoni, M.; Branca, A.; Brofferio, C.; Bucci, C.; Caminata, A.; Campani, A.; Canonica, L.; Cao, X.  G.; Capelli, S.; Cappelli, L.; Cardani, L.; Carniti, P.; Casali, N.; Chiesa, D.; Chott, N.; Clemenza, M.; Copello, S.; Cosmelli, C.; Cremonesi, O.; Creswick, R.  J.; D’Addabbo, A.; D’Aguanno, D.; Dafinei, I.; Davis, C.  J.; Dell’Oro, S.; Di Domizio, S.; Dompè, V.; Fang, D.  Q.; Fantini, G.; Faverzani, M.; Ferri, E.; Ferroni, F.; Fiorini, E.; Franceschi, M.  A.; Freedman, S.  J.; Fujikawa, B.  K.; Giachero, A.; Gironi, L.; Giuliani, A.; Gorla, P.; Gotti, C.; Gutierrez, T.  D.; Han, K.; Heeger, K.  M.; Huang, R.  G.; Huang, H.  Z.; Johnston, J.; Keppel, G.; Kolomensky, Yu.  G.; Ligi, C.; Y.  G., Ma; Ma, L.; Marini, L.; Maruyama, R.  H.; Mei, Y.; Moggi, N.; Morganti, S.; Napolitano, T.; Nastasi, M.; Nikkel, J.; Nones, C.; Norman, E.  B.; Novati, V.; Nucciotti, A.; Nutini, I.; O’Donnell, T.; Ouellet, J.  L.; Pagliarone, C.  E.; Pagnanini, L.; Pallavicini, M.; Pattavina, L.; Pavan, M.; Pessina, G.; Pettinacci, V.; Pira, C.; Pirro, S.; Pozzi, S.; Previtali, E.; Puiu, A.; Rosenfeld, C.; Rusconi, C.; Sakai, M.; Sangiorgio, S.; Schmidt, B.; Scielzo, N.  D.; Sharma, V.; Singh, V.; Sisti, M.; Speller, D.; Surukuchi, P.  T.; Taffarello, L.; Terranova, F.; Tomei, C.; Vignati, M.; Wagaarachchi, S.  L.; Wang, B.  S.; Welliver, B.; Wilson, J.; Wilson, K.; Winslow, L.  A.; Zanotti, L.; Zimmermann, S.; Zucchelli, S.

doi:10.1103/PhysRevLett.124.122501

We report new results from the search for neutrinoless double-beta decay in 130Te with the CUORE detector. This search benefits from a fourfold increase in exposure, lower trigger thresholds, and analysis improvements relative to our previous results. We observe a background of ð1.38 0.07Þ × 10−2 counts=ðkeV kg yrÞ) in the 0νββ decay region of interest and, with a total exposure of 372.5 kg yr, we attain a median exclusion sensitivity of 1.7 × 1025 yr. We find no evidence for 0νββ decayandseta90%credibilityintervalBayesianlowerlimitof3.2×1025 yronthe130Tehalf-lifeforthis process. In the hypothesis that 0νββ decay is mediated by light Majorana neutrinos, this results in an upper limit on the effective Majorana mass of 75–350 meV, depending on the nuclear matrix elements used.

Improved Limit on Neutrinoless Double-Beta Decay in Te130 with CUORE / Adams, D. Q.; Alduino, C.; Alfonso, K.; Avignone, F. T.; Azzolini, O.; Bari, G.; Bellini, F.; Benato, G.; Biassoni, M.; Branca, A.; Brofferio, C.; Bucci, C.; Caminata, A.; Campani, A.; Canonica, L.; Cao, X. G.; Capelli, S.; Cappelli, L.; Cardani, L.; Carniti, P.; Casali, N.; Chiesa, D.; Chott, N.; Clemenza, M.; Copello, S.; Cosmelli, C.; Cremonesi, O.; Creswick, R. J.; D’Addabbo, A.; D’Aguanno, D.; Dafinei, I.; Davis, C. J.; Dell’Oro, S.; Di Domizio, S.; Dompè, V.; Fang, D. Q.; Fantini, G.; Faverzani, M.; Ferri, E.; Ferroni, F.; Fiorini, E.; Franceschi, M. A.; Freedman, S. J.; Fujikawa, B. K.; Giachero, A.; Gironi, L.; Giuliani, A.; Gorla, P.; Gotti, C.; Gutierrez, T. D.; Han, K.; Heeger, K. M.; Huang, R. G.; Huang, H. Z.; Johnston, J.; Keppel, G.; Kolomensky, Yu. G.; Ligi, C.; Ma, Y. G.; Ma, L.; Marini, L.; Maruyama, R. H.; Mei, Y.; Moggi, N.; Morganti, S.; Napolitano, T.; Nastasi, M.; Nikkel, J.; Nones, C.; Norman, E. B.; Novati, V.; Nucciotti, A.; Nutini, I.; O’Donnell, T.; Ouellet, J. L.; Pagliarone, C. E.; Pagnanini, L.; Pallavicini, M.; Pattavina, L.; Pavan, M.; Pessina, G.; Pettinacci, V.; Pira, C.; Pirro, S.; Pozzi, S.; Previtali, E.; Puiu, A.; Rosenfeld, C.; Rusconi, C.; Sakai, M.; Sangiorgio, S.; Schmidt, B.; Scielzo, N. D.; Sharma, V.; Singh, V.; Sisti, M.; Speller, D.; Surukuchi, P. T.; Taffarello, L.; Terranova, F.; Tomei, C.; Vignati, M.; Wagaarachchi, S. L.; Wang, B. S.; Welliver, B.; Wilson, J.; Wilson, K.; Winslow, L. A.; Zanotti, L.; Zimmermann, S.; Zucchelli, S.. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 124:12(2020). [10.1103/PhysRevLett.124.122501]