KATRIN: status and prospects for the neutrino mass and beyond
M. Aker
,
M. Balzer
,
D. Batzler
,
A. Beglarian
,
J. Behrens
,
A. Berlev
,
U. Besserer
,
M. Biassoni
,
B. Bieringer
,
F. Block
,
S. Bobien
,
L. Bombelli
,
D. Bormann
,
B. Bornschein
,
L. Bornschein
,
M. Böttcher
,
C. Brofferio
,
C. Bruch
,
T. Brunst
,
T.S. Caldwell
,
M. Carminati
,
R.M.D. Carney
,
S. Chilingaryan
,
W. Choi
,
O. Cremonesi
,
K. Debowski
,
M. Descher
,
D. Díaz Barrero
,
P.J. Doe
,
O. Dragoun
,
G. Drexlin
,
F. Edzards
,
K. Eitel
,
E. Ellinger
,
R. Engel
,
S. Enomoto
,
A. Felden
,
D. Fink
,
C. Fiorini
,
J.A. Formaggio
,
C. Forstner
,
F.M. Fränkle
,
G.B. Franklin
,
F. Friedel
,
A. Fulst
,
K. Gauda
,
A.S. Gavin
,
W. Gil
,
L. Gisotti
,
F. Glück
,
A. Grande
,
R. Grössle
,
M. Gugiatti
,
R. Gumbsheimer
,
V. Hannen
,
J. Hartmann
,
N. Haussmann
,
K. Helbing
,
S. Hickford
,
R. Hiller
,
D. Hillesheimer
,
D. Hinz
,
T. Höhn
,
T. Houdy
,
A. Huber
,
A. Jansen
,
C. Karl
,
J. Kellerer
,
P. King
,
M. Kleifges
,
M. Klein
,
C. Köhler
,
L. Köllenberger
,
A. Kopmann
,
M. Korzeczek
,
A. Kovalík
,
B. Krasch
,
H. Krause
,
T. Lasserre
(1, 2)
,
L. La Cascio
,
O. Lebeda
,
P. Lechner
,
B. Lehnert
,
T.L. Le
,
A. Lokhov
,
M. Machatschek
,
E. Malcherek
,
D. Manfrin
,
M. Mark
,
A. Marsteller
,
E.L. Martin
,
E. Mazzola
,
C. Melzer
,
S. Mertens
,
J. Mostafa
,
K. Müller
,
A. Nava
,
H. Neumann
,
S. Niemes
,
P. Oelpmann
,
A. Onillon
,
D.S. Parno
,
M. Pavan
,
A. Pigliafreddo
,
A.W.P. Poon
,
J.M.L. Poyato
,
S. Pozzi
,
F. Priester
,
M. Puritscher
,
D.C. Radford
,
J. Ráliš
,
S. Ramachandran
,
R.G.H. Robertson
,
W. Rodejohann
,
C. Rodenbeck
,
M. Röllig
,
C. Röttele
,
M. Ryšavý
,
R. Sack
,
A. Saenz
,
R.W.J. Salomon
,
P. Schäfer
,
L. Schimpf
,
K. Schlösser
,
M. Schlösser
,
L. Schlüter
,
S. Schneidewind
,
M. Schrank
,
A.K. Schütz
,
A. Schwemmer
,
A. Sedlak
,
M. Šefčík
,
V. Sibille
,
D. Siegmann
,
M. Slezák
,
F. Spanier
,
D. Spreng
,
M. Steidl
,
M. Sturm
,
H.H. Telle
,
L.A. Thorne
,
T. Thümmler
,
N. Titov
,
I. Tkachev
,
L. Toscano
,
P. Trigilio
,
K. Urban
,
K. Valerius
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D. Vénos
,
A.P. Vizcaya Hernández
,
P. Voigt
,
C. Weinheimer
,
S. Welte
,
J. Wendel
,
C. Wiesinger
,
J.F. Wilkerson
,
J. Wolf
,
L. Wunderl
,
S. Wüstling
,
J. Wydra
,
W. Xu
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S. Zadoroghny
,
G. Zeller
M. Aker
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M. Balzer
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M. Böttcher
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C. Brofferio
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C. Bruch
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T. Brunst
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T.S. Caldwell
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M. Carminati
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C. Karl
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W. Xu
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G. Zeller
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Résumé
The Karlsruhe Tritium Neutrino (KATRIN) experiment is designed to measure a high-precision integral spectrum of the endpoint region of T$_{2}$ β decay, with the primary goal of probing the absolute mass scale of the neutrino. After a first tritium commissioning campaign in 2018, the experiment has been regularly running since 2019, and in its first two measurement campaigns has already achieved a sub-eV sensitivity. After 1000 days of data-taking, KATRIN’s design sensitivity is 0.2 eV at the 90% confidence level. In this white paper we describe the current status of KATRIN; explore prospects for measuring the neutrino mass and other physics observables, including sterile neutrinos and other beyond-Standard-Model hypotheses; and discuss research-and-development projects that may further improve the KATRIN sensitivity.