NOνA
しかし、2008年7月に議会を通過し、大統領が署名した補正予算案には NOνA に向けた支出が記載され、実験の継続が認可された。
NOνA 試作型前置検出器 (Near Detector on Surface, NDOS) は11月にフェルミラボにて稼動を始め、NuMI ビームからの初ニュートリノを2010年12月15日に記録した。試作型として、NDOS はユースケースの確立と、後にフェルミラボに設置される前置検出器とミネソタ州アッシュリバー (北緯48度22分45秒 西経92度49分54秒 / 北緯48.37912度 西経92.83164度 / 48.37912; -92.83164 (NOνA far detector)) に設置される後置検出器に向けた検出器の要素設計の改善点の示唆に貢献した。
NOvA 建屋の建造が完了すると、検出器モジュールの建造が開始された。2012年7月26日、初のモジュールが設置された。モジュールの据付と固定が終わり、検出器ホールが埋まるまでには1年以上を要した。
初検出は2014年2月11日になされ、建造はその年の9月に完了した。本格稼動は2014年10月に開始された。
ニュートリノ振動は PMNS 行列およびニュートリノの質量固有状態間の質量2乗差によりパラメータ化される。ニュートリノの3つのフレーバーがニュートリノ混合に関わるものと想定すると、ニュートリノ振動に影響を与える6つの変数が導かれる。3つの角度 θ12, θ23, θ13 と CP 非保存位相 δ、そして3つの質量2乗差のうちの2つである。現在、これらのパラメータの値や相互の関係性を示唆するような強い理論的根拠は知られていない。
θ23 および θ12 はいくつかの実験により非零であることが観測されているが、θ13 については CHOOZ(英語版) 実験の感度限界内では、その上限が得られたに留まっている。より近年では、2012年に大亜湾原子炉ニュートリノ実験において θ13 が非零であることが 5.2σ の有意水準で観測された。その次の年には、T2K 実験により νμ → νe 遷移が観測され、7.
NOνA は基線が非常に長いため、質量階層性問題を解決できる可能性がある。この実験は近い将来までに行われるであろう実験のうち、唯一この問題を解決できる可能性を持っている。ニュートリノ物性を精密測定しようとしている多くの計画中の実験が、その結果の解釈を NOνA の測定結果に依存することになる。
NOνA に類似の実験として、日本で起こなわれている T2K 実験が挙げられる。NOνA と同様、この実験では θ13 と δ を計測することが意図されている。その基線は長さ 295 km あり、NOνA よりもエネルギーの低い、0.6 GeV のニュートリノを利用している。物質効果(英語版)は低エネルギー領域になるほど、かつ基線が短いほど顕著でなくなるため、質量階層をこの実験で解決することはできないと考えられる。
理論上、質量階層性は無ニュートリノ二重ベータ崩壊過程の寿命に影響を与えるため、この実験も質量階層の理解に寄与すると考えられる。
原子炉実験により θ13 を測定することも可能である。この種の実験により δ や質量階層を計測することはできないが、混合角の測定はこれらのパラメータの知識と独立に行える。中国南部の大亜湾原子力発電所では、θ13 に支配される振動の最初の最大点に最適化された基線長 2 km の実験が行われている。