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...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Nature Physics
Main Authors: 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.
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