Search for decoherence from quantum gravity with atmospheric neutrinos
Neutrino oscillations at the highest energies and longest baselines can be used to study the structure of spacetime and test the fundamental principles of quantum mechanics. If the metric of spacetime has a quantum mechanical description, its fluctuations at the Planck scale are expected to introduc...
Published in: | Nature Physics |
---|---|
Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
Language: | unknown |
Published: |
2024
|
Subjects: | |
Online Access: | https://doi.org/10.1038/s41567-024-02436-w https://research.chalmers.se/en/publication/540667 |
id |
ftchalmersuniv:oai:research.chalmers.se:540667 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
Chalmers University of Technology: Chalmers research |
op_collection_id |
ftchalmersuniv |
language |
unknown |
topic |
Subatomic Physics |
spellingShingle |
Subatomic Physics Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Agarwalla, S. K. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Alameddine, J. M. Amin, N. M. Andeen, K. Anton, G. Arguelles, C. Ashida, Y. Athanasiadou, S. Ausborm, L. Axani, S. N. Bai, X. Balagopal, A. Baricevic, M. Barwick, S. W. Basu, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Beise, J. Bellenghi, C. Benning, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Blaufuss, E. Blot, S. Bontempo, F. Book, J. Y. Meneguolo, C. Boscolo Boser, S. Botner, O. Bottcher, J. Brinson, B. Brostean-Kaiser, J. Brusa, L. Burley, R. T. Busse, R. S. Butterfield, D. Campana, M. A. Carloni, K. Carnie-Bronca, E. G. Chattopadhyay, S. Chau, N. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Coleman, A. Collin, G. H. Connolly, A. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado, D. Deng, S. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. DeYoung, T. Diaz, A. Diaz-Velez, J. C. Dittmer, M. Domi, A. Dujmovic, H. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eimer, A. Eller, P. Ellinger, E. El Mentawi, S. Elsasser, D. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fang, K. Farrag, K. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Furst, P. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glusenkamp, T. Gonzalez, J. G. Grant, D. Gray, S. J. Gries, O. Griffin, S. Griswold, S. Groth, K. M. Gunther, C. Gutjahr, P. Ha, C. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Hamdaoui, H. Minh, M. Ha Handt, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Hatch, P. Haungs, A. Haussler, J. Helbing, K. Hellrung, J. Hermannsgabner, J. Heuermann, L. Heyer, N. Hickford, S. Hidvegi, A. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hori, S. Hoshina, K. Hou, W. Huber, T. Hultqvist, K. Hunnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Ishihara, A. Jacquart, M. Janik, O. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kamp, N. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katil, A. Katz, U. Kauer, M. Kelley, J. L. Zathul, A. Khatee Kheirandish, A. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Kopke, L. Kopper, C. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krishnamoorthi, J. Kruiswijk, K. Krupczak, E. Kumar, A. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lamoureux, M. Larson, M. J. Latseva, S. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. DeHolton, K. Leonard Leszczynska, A. Lincetto, M. Liu, Y. Liubarska, M. Lohfink, E. Love, C. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Luszczak, W. Lyu, Y. Madsen, J. Magnus, E. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Manao, E. Mancina, S. Sainte, W. Marie Maris, I. C. Marka, S. Marka, Z. Marsee, M. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mayhew, F. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Merckx, Y. Merten, L. Micallef, J. Mitchell, J. Montaruli, T. Moore, R. W. Morii, Y. Morse, R. Moulai, M. Mukherjee, T. Naab, R. Nagai, R. Nakos, M. Naumann, U. Necker, J. Negi, A. Neumann, M. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Noell, A. Novikov, A. Nowicki, S. C. Pollmann, A. Obertacke O'Dell, V. Oeyen, B. Olivas, A. Orsoe, R. Osborn, J. O'Sullivan, E. Pandya, H. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. de los Heros, C. Perez Pernice, T. Peterson, J. Philippen, S. Pizzuto, A. Plum, M. Ponten, A. Popovych, Y. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Procter-Murphy, R. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Rawlins, K. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Riedel, B. Rifaie, A. Roberts, E. J. Robertson, S. Rodan, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rosted, A. Rott, C. Ruhe, T. Ruohan, L. Ryckbosch, D. Safa, I. Saffer, J. Salazar-Gallegos, D. Sampathkumar, P. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Savelberg, J. Savina, P. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schlickmann, L. Schluter, B. Schluter, F. Schmeisser, N. Schmidt, T. Schneider, J. Schroder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seikh, M. Seunarine, S. Shah, R. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Sogaard, A. Soldin, D. Soldin, P. Sommani, G. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stezelberger, T. Sturwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Terliuk, A. Thiesmeyer, M. Thompson, W. G. Thwaites, J. Tilav, S. Tollefson, K. Tonnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tung, C. F. Turcotte, R. Twagirayezu, J. P. Elorrieta, M. A. Unland Upadhyay, A. K. Upshaw, K. Vaidyanathan, A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, J. Venugopal, M. Vereecken, M. Verpoest, S. Veske, D. Vijai, A. Walck, C. Wang, Y. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weldert, J. Wen, A. Y. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Witthaus, L. Wolf, A. Wolf, M. Wrede, G. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Young, R. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. Zilberman, P. Zimmerman, M. Search for decoherence from quantum gravity with atmospheric neutrinos |
topic_facet |
Subatomic Physics |
description |
Neutrino oscillations at the highest energies and longest baselines can be used to study the structure of spacetime and test the fundamental principles of quantum mechanics. If the metric of spacetime has a quantum mechanical description, its fluctuations at the Planck scale are expected to introduce non-unitary effects that are inconsistent with the standard unitary time evolution of quantum mechanics. Neutrinos interacting with such fluctuations would lose their quantum coherence, deviating from the expected oscillatory flavour composition at long distances and high energies. Here we use atmospheric neutrinos detected by the IceCube South Pole Neutrino Observatory in the energy range of 0.5-10.0 TeV to search for coherence loss in neutrino propagation. We find no evidence of anomalous neutrino decoherence and determine limits on neutrino-quantum gravity interactions. The constraint on the effective decoherence strength parameter within an energy-independent decoherence model improves on previous limits by a factor of 30. For decoherence effects scaling as E2, our limits are advanced by more than six orders of magnitude beyond past measurements compared with the state of the art. Interactions of atmospheric neutrinos with quantum-gravity-induced fluctuations of the metric of spacetime would lead to decoherence. The IceCube Collaboration constrains such interactions with atmospheric neutrinos. |
author |
Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Agarwalla, S. K. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Alameddine, J. M. Amin, N. M. Andeen, K. Anton, G. Arguelles, C. Ashida, Y. Athanasiadou, S. Ausborm, L. Axani, S. N. Bai, X. Balagopal, A. Baricevic, M. Barwick, S. W. Basu, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Beise, J. Bellenghi, C. Benning, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Blaufuss, E. Blot, S. Bontempo, F. Book, J. Y. Meneguolo, C. Boscolo Boser, S. Botner, O. Bottcher, J. Brinson, B. Brostean-Kaiser, J. Brusa, L. Burley, R. T. Busse, R. S. Butterfield, D. Campana, M. A. Carloni, K. Carnie-Bronca, E. G. Chattopadhyay, S. Chau, N. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Coleman, A. Collin, G. H. Connolly, A. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado, D. Deng, S. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. DeYoung, T. Diaz, A. Diaz-Velez, J. C. Dittmer, M. Domi, A. Dujmovic, H. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eimer, A. Eller, P. Ellinger, E. El Mentawi, S. Elsasser, D. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fang, K. Farrag, K. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Furst, P. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glusenkamp, T. Gonzalez, J. G. Grant, D. Gray, S. J. Gries, O. Griffin, S. Griswold, S. Groth, K. M. Gunther, C. Gutjahr, P. Ha, C. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Hamdaoui, H. Minh, M. Ha Handt, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Hatch, P. Haungs, A. Haussler, J. Helbing, K. Hellrung, J. Hermannsgabner, J. Heuermann, L. Heyer, N. Hickford, S. Hidvegi, A. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hori, S. Hoshina, K. Hou, W. Huber, T. Hultqvist, K. Hunnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Ishihara, A. Jacquart, M. Janik, O. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kamp, N. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katil, A. Katz, U. Kauer, M. Kelley, J. L. Zathul, A. Khatee Kheirandish, A. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Kopke, L. Kopper, C. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krishnamoorthi, J. Kruiswijk, K. Krupczak, E. Kumar, A. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lamoureux, M. Larson, M. J. Latseva, S. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. DeHolton, K. Leonard Leszczynska, A. Lincetto, M. Liu, Y. Liubarska, M. Lohfink, E. Love, C. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Luszczak, W. Lyu, Y. Madsen, J. Magnus, E. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Manao, E. Mancina, S. Sainte, W. Marie Maris, I. C. Marka, S. Marka, Z. Marsee, M. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mayhew, F. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Merckx, Y. Merten, L. Micallef, J. Mitchell, J. Montaruli, T. Moore, R. W. Morii, Y. Morse, R. Moulai, M. Mukherjee, T. Naab, R. Nagai, R. Nakos, M. Naumann, U. Necker, J. Negi, A. Neumann, M. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Noell, A. Novikov, A. Nowicki, S. C. Pollmann, A. Obertacke O'Dell, V. Oeyen, B. Olivas, A. Orsoe, R. Osborn, J. O'Sullivan, E. Pandya, H. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. de los Heros, C. Perez Pernice, T. Peterson, J. Philippen, S. Pizzuto, A. Plum, M. Ponten, A. Popovych, Y. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Procter-Murphy, R. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Rawlins, K. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Riedel, B. Rifaie, A. Roberts, E. J. Robertson, S. Rodan, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rosted, A. Rott, C. Ruhe, T. Ruohan, L. Ryckbosch, D. Safa, I. Saffer, J. Salazar-Gallegos, D. Sampathkumar, P. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Savelberg, J. Savina, P. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schlickmann, L. Schluter, B. Schluter, F. Schmeisser, N. Schmidt, T. Schneider, J. Schroder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seikh, M. Seunarine, S. Shah, R. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Sogaard, A. Soldin, D. Soldin, P. Sommani, G. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stezelberger, T. Sturwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Terliuk, A. Thiesmeyer, M. Thompson, W. G. Thwaites, J. Tilav, S. Tollefson, K. Tonnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tung, C. F. Turcotte, R. Twagirayezu, J. P. Elorrieta, M. A. Unland Upadhyay, A. K. Upshaw, K. Vaidyanathan, A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, J. Venugopal, M. Vereecken, M. Verpoest, S. Veske, D. Vijai, A. Walck, C. Wang, Y. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weldert, J. Wen, A. Y. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Witthaus, L. Wolf, A. Wolf, M. Wrede, G. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Young, R. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. Zilberman, P. Zimmerman, M. |
author_facet |
Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Agarwalla, S. K. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Alameddine, J. M. Amin, N. M. Andeen, K. Anton, G. Arguelles, C. Ashida, Y. Athanasiadou, S. Ausborm, L. Axani, S. N. Bai, X. Balagopal, A. Baricevic, M. Barwick, S. W. Basu, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Beise, J. Bellenghi, C. Benning, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Blaufuss, E. Blot, S. Bontempo, F. Book, J. Y. Meneguolo, C. Boscolo Boser, S. Botner, O. Bottcher, J. Brinson, B. Brostean-Kaiser, J. Brusa, L. Burley, R. T. Busse, R. S. Butterfield, D. Campana, M. A. Carloni, K. Carnie-Bronca, E. G. Chattopadhyay, S. Chau, N. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Coleman, A. Collin, G. H. Connolly, A. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado, D. Deng, S. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. DeYoung, T. Diaz, A. Diaz-Velez, J. C. Dittmer, M. Domi, A. Dujmovic, H. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eimer, A. Eller, P. Ellinger, E. El Mentawi, S. Elsasser, D. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fang, K. Farrag, K. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Furst, P. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glusenkamp, T. Gonzalez, J. G. Grant, D. Gray, S. J. Gries, O. Griffin, S. Griswold, S. Groth, K. M. Gunther, C. Gutjahr, P. Ha, C. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Hamdaoui, H. Minh, M. Ha Handt, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Hatch, P. Haungs, A. Haussler, J. Helbing, K. Hellrung, J. Hermannsgabner, J. Heuermann, L. Heyer, N. Hickford, S. Hidvegi, A. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hori, S. Hoshina, K. Hou, W. Huber, T. Hultqvist, K. Hunnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Ishihara, A. Jacquart, M. Janik, O. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kamp, N. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katil, A. Katz, U. Kauer, M. Kelley, J. L. Zathul, A. Khatee Kheirandish, A. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Kopke, L. Kopper, C. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krishnamoorthi, J. Kruiswijk, K. Krupczak, E. Kumar, A. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lamoureux, M. Larson, M. J. Latseva, S. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. DeHolton, K. Leonard Leszczynska, A. Lincetto, M. Liu, Y. Liubarska, M. Lohfink, E. Love, C. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Luszczak, W. Lyu, Y. Madsen, J. Magnus, E. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Manao, E. Mancina, S. Sainte, W. Marie Maris, I. C. Marka, S. Marka, Z. Marsee, M. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mayhew, F. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Merckx, Y. Merten, L. Micallef, J. Mitchell, J. Montaruli, T. Moore, R. W. Morii, Y. Morse, R. Moulai, M. Mukherjee, T. Naab, R. Nagai, R. Nakos, M. Naumann, U. Necker, J. Negi, A. Neumann, M. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Noell, A. Novikov, A. Nowicki, S. C. Pollmann, A. Obertacke O'Dell, V. Oeyen, B. Olivas, A. Orsoe, R. Osborn, J. O'Sullivan, E. Pandya, H. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. de los Heros, C. Perez Pernice, T. Peterson, J. Philippen, S. Pizzuto, A. Plum, M. Ponten, A. Popovych, Y. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Procter-Murphy, R. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Rawlins, K. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Riedel, B. Rifaie, A. Roberts, E. J. Robertson, S. Rodan, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rosted, A. Rott, C. Ruhe, T. Ruohan, L. Ryckbosch, D. Safa, I. Saffer, J. Salazar-Gallegos, D. Sampathkumar, P. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Savelberg, J. Savina, P. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schlickmann, L. Schluter, B. Schluter, F. Schmeisser, N. Schmidt, T. Schneider, J. Schroder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seikh, M. Seunarine, S. Shah, R. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Sogaard, A. Soldin, D. Soldin, P. Sommani, G. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stezelberger, T. Sturwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Terliuk, A. Thiesmeyer, M. Thompson, W. G. Thwaites, J. Tilav, S. Tollefson, K. Tonnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tung, C. F. Turcotte, R. Twagirayezu, J. P. Elorrieta, M. A. Unland Upadhyay, A. K. Upshaw, K. Vaidyanathan, A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, J. Venugopal, M. Vereecken, M. Verpoest, S. Veske, D. Vijai, A. Walck, C. Wang, Y. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weldert, J. Wen, A. Y. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Witthaus, L. Wolf, A. Wolf, M. Wrede, G. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Young, R. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. Zilberman, P. Zimmerman, M. |
author_sort |
Abbasi, R. |
title |
Search for decoherence from quantum gravity with atmospheric neutrinos |
title_short |
Search for decoherence from quantum gravity with atmospheric neutrinos |
title_full |
Search for decoherence from quantum gravity with atmospheric neutrinos |
title_fullStr |
Search for decoherence from quantum gravity with atmospheric neutrinos |
title_full_unstemmed |
Search for decoherence from quantum gravity with atmospheric neutrinos |
title_sort |
search for decoherence from quantum gravity with atmospheric neutrinos |
publishDate |
2024 |
url |
https://doi.org/10.1038/s41567-024-02436-w https://research.chalmers.se/en/publication/540667 |
geographic |
South Pole |
geographic_facet |
South Pole |
genre |
South pole |
genre_facet |
South pole |
op_relation |
http://dx.doi.org/10.1038/s41567-024-02436-w https://research.chalmers.se/en/publication/540667 |
op_doi |
https://doi.org/10.1038/s41567-024-02436-w |
container_title |
Nature Physics |
_version_ |
1809943235317989376 |
spelling |
ftchalmersuniv:oai:research.chalmers.se:540667 2024-09-09T20:09:06+00:00 Search for decoherence from quantum gravity with atmospheric neutrinos Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Agarwalla, S. K. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Alameddine, J. M. Amin, N. M. Andeen, K. Anton, G. Arguelles, C. Ashida, Y. Athanasiadou, S. Ausborm, L. Axani, S. N. Bai, X. Balagopal, A. Baricevic, M. Barwick, S. W. Basu, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Beise, J. Bellenghi, C. Benning, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Blaufuss, E. Blot, S. Bontempo, F. Book, J. Y. Meneguolo, C. Boscolo Boser, S. Botner, O. Bottcher, J. Brinson, B. Brostean-Kaiser, J. Brusa, L. Burley, R. T. Busse, R. S. Butterfield, D. Campana, M. A. Carloni, K. Carnie-Bronca, E. G. Chattopadhyay, S. Chau, N. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Coleman, A. Collin, G. H. Connolly, A. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado, D. Deng, S. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. DeYoung, T. Diaz, A. Diaz-Velez, J. C. Dittmer, M. Domi, A. Dujmovic, H. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eimer, A. Eller, P. Ellinger, E. El Mentawi, S. Elsasser, D. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fang, K. Farrag, K. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Furst, P. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glusenkamp, T. Gonzalez, J. G. Grant, D. Gray, S. J. Gries, O. Griffin, S. Griswold, S. Groth, K. M. Gunther, C. Gutjahr, P. Ha, C. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Hamdaoui, H. Minh, M. Ha Handt, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Hatch, P. Haungs, A. Haussler, J. Helbing, K. Hellrung, J. Hermannsgabner, J. Heuermann, L. Heyer, N. Hickford, S. Hidvegi, A. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hori, S. Hoshina, K. Hou, W. Huber, T. Hultqvist, K. Hunnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Ishihara, A. Jacquart, M. Janik, O. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kamp, N. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katil, A. Katz, U. Kauer, M. Kelley, J. L. Zathul, A. Khatee Kheirandish, A. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Kopke, L. Kopper, C. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krishnamoorthi, J. Kruiswijk, K. Krupczak, E. Kumar, A. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lamoureux, M. Larson, M. J. Latseva, S. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. DeHolton, K. Leonard Leszczynska, A. Lincetto, M. Liu, Y. Liubarska, M. Lohfink, E. Love, C. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Luszczak, W. Lyu, Y. Madsen, J. Magnus, E. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Manao, E. Mancina, S. Sainte, W. Marie Maris, I. C. Marka, S. Marka, Z. Marsee, M. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mayhew, F. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Merckx, Y. Merten, L. Micallef, J. Mitchell, J. Montaruli, T. Moore, R. W. Morii, Y. Morse, R. Moulai, M. Mukherjee, T. Naab, R. Nagai, R. Nakos, M. Naumann, U. Necker, J. Negi, A. Neumann, M. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Noell, A. Novikov, A. Nowicki, S. C. Pollmann, A. Obertacke O'Dell, V. Oeyen, B. Olivas, A. Orsoe, R. Osborn, J. O'Sullivan, E. Pandya, H. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. de los Heros, C. Perez Pernice, T. Peterson, J. Philippen, S. Pizzuto, A. Plum, M. Ponten, A. Popovych, Y. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Procter-Murphy, R. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Rawlins, K. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Riedel, B. Rifaie, A. Roberts, E. J. Robertson, S. Rodan, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rosted, A. Rott, C. Ruhe, T. Ruohan, L. Ryckbosch, D. Safa, I. Saffer, J. Salazar-Gallegos, D. Sampathkumar, P. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Savelberg, J. Savina, P. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schlickmann, L. Schluter, B. Schluter, F. Schmeisser, N. Schmidt, T. Schneider, J. Schroder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seikh, M. Seunarine, S. Shah, R. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Sogaard, A. Soldin, D. Soldin, P. Sommani, G. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stezelberger, T. Sturwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Terliuk, A. Thiesmeyer, M. Thompson, W. G. Thwaites, J. Tilav, S. Tollefson, K. Tonnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tung, C. F. Turcotte, R. Twagirayezu, J. P. Elorrieta, M. A. Unland Upadhyay, A. K. Upshaw, K. Vaidyanathan, A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, J. Venugopal, M. Vereecken, M. Verpoest, S. Veske, D. Vijai, A. Walck, C. Wang, Y. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weldert, J. Wen, A. Y. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Witthaus, L. Wolf, A. Wolf, M. Wrede, G. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Young, R. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. Zilberman, P. Zimmerman, M. 2024 text https://doi.org/10.1038/s41567-024-02436-w https://research.chalmers.se/en/publication/540667 unknown http://dx.doi.org/10.1038/s41567-024-02436-w https://research.chalmers.se/en/publication/540667 Subatomic Physics 2024 ftchalmersuniv https://doi.org/10.1038/s41567-024-02436-w 2024-08-20T14:05:17Z Neutrino oscillations at the highest energies and longest baselines can be used to study the structure of spacetime and test the fundamental principles of quantum mechanics. If the metric of spacetime has a quantum mechanical description, its fluctuations at the Planck scale are expected to introduce non-unitary effects that are inconsistent with the standard unitary time evolution of quantum mechanics. Neutrinos interacting with such fluctuations would lose their quantum coherence, deviating from the expected oscillatory flavour composition at long distances and high energies. Here we use atmospheric neutrinos detected by the IceCube South Pole Neutrino Observatory in the energy range of 0.5-10.0 TeV to search for coherence loss in neutrino propagation. We find no evidence of anomalous neutrino decoherence and determine limits on neutrino-quantum gravity interactions. The constraint on the effective decoherence strength parameter within an energy-independent decoherence model improves on previous limits by a factor of 30. For decoherence effects scaling as E2, our limits are advanced by more than six orders of magnitude beyond past measurements compared with the state of the art. Interactions of atmospheric neutrinos with quantum-gravity-induced fluctuations of the metric of spacetime would lead to decoherence. The IceCube Collaboration constrains such interactions with atmospheric neutrinos. Other/Unknown Material South pole Chalmers University of Technology: Chalmers research South Pole Nature Physics |