Searching for Decoherence from Quantum Gravity at the IceCube South Pole Neutrino Observatory

Neutrino oscillations at the highest energies and longest baselines provide a natural quantum interferometer with which to study the structure of spacetime and test the fundamental principles of quantum mechanics. If the metric of spacetime has a quantum mechanical description, there is a generic ex...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Abbasi, R., Ackermann, Markus, Argüelles, C., Fürst, P., Gallagher, J., Ganster, E., Garcia, A., Gerhardt, L., Ghadimi, A., Glaser, C., Glauch, T., Glüsenkamp, T., Goehlke, N., Ashida, Y., Gonzalez, J. G., Goswami, S., Grant, D., Gray, S. J., Gries, O., Griffin, S., Griswold, S., Groth, K. M., Günther, C., Gutjahr, P., Athanasiadou, S., Haack, C., Hallgren, A., Halliday, R., Halve, L., Halzen, F., Hamdaoui, H., Ha Minh, M., Hanson, K., Hardin, J., Harnisch, A. A., Axani, S. N., Hatch, P., Haungs, A., Helbing, K., Hellrung, J., Henningsen, F., Heuermann, L., Heyer, N., Hickford, S., Hidvegi, A., Hill, C., Bai, X., Hill, G. C., Hoffman, K. D., Hori, S., Hoshina, K., Hou, W., Huber, T., Hultqvist, K., Hünnefeld, M., Hussain, R., Hymon, K., Balagopal, V. A., In, S., Ishihara, A., Jacquart, M., Janik, O., Jansson, M., Japaridze, G. S., Jeong, M., Jin, M., Jones, B. J. P., Kang, D., Baricevic, M., Kang, W., Kang, X., Kappes, A., Kappesser, D., Kardum, L., Karg, T., Karl, M., Karle, A., Katz, U., Kauer, M., Barwick, S. W., Kelley, J. L., Khatee Zathul, A., Kheirandish, A., Kiryluk, J., Klein, S. R., Kochocki, A., Koirala, R., Kolanoski, H., Kontrimas, T., Köpke, L., Basu, V., Kopper, C., Koskinen, D. J., Koundal, P., Kovacevich, M., Kowalski, Marek, Kozynets, T., Krishnamoorthi, J., Kruiswijk, K., Krupczak, E., Kumar, A., Bay, R., Kun, E., Kurahashi, N., Lad, N., Gualda, C. Lagunas, Lamoureux, M., Larson, M. J., Latseva, S., Lauber, F., Lazar, J. P., Lee, J. W., Adams, J., Beatty, J. J., Leonard DeHolton, K., Leszczyńska, A., Lincetto, M., Liu, Q. R., Liubarska, M., Lohfink, E., Love, C., Lozano Mariscal, C. J., Lu, L., Lucarelli, F., Becker Tjus, J., Luszczak, W., Lyu, Y., Madsen, J., Mahn, K. B. M., Makino, Y., Manao, E., Mancina, S., Sainte, W. Marie, Mariş, I. C., Marka, S., Beise, J., Marka, Z., Marsee, M., Martinez-Soler, I., Maruyama, R., Mayhew, F., McElroy, T., McNally, F., Mead, J. V., Meagher, K., Mechbal, S., Bellenghi, C., Medina, A., Meier, M., Merckx, Y., Merten, L., Micallef, J., Mitchell, J., Montaruli, T., Moore, R. W., Morii, Y., Morse, R., Benning, C., Moulai, M., Mukherjee, T., Naab, R., Nagai, R., Nakos, M., Naumann, U., Necker, J., Negi, A., Neumann, M., Niederhausen, H., BenZvi, S., Nisa, M. U., Noell, A., Novikov, A., Nowicki, S. C., Pollmann, A. Obertacke, O'Dell, V., Oehler, M., Oeyen, B., Olivas, A., Orsoe, R., Berley, D., Osborn, J., O'Sullivan, E., Pandya, H., Park, N., Parker, G. K., Paudel, E. N., Paul, L., de los Heros, C. Pérez, Peterson, J., Philippen, S., Bernardini, E., Pizzuto, A., Plum, M., Pontén, A., Popovych, Y., Rodriguez, M. Prado, Pries, B., Procter-Murphy, R., Przybylski, G. T., Raab, C., Rack-Helleis, J., Besson, D. Z., Rawlins, K., Rechav, Z., Rehman, A., Reichherzer, P., Renzi, G., Resconi, E., Reusch, S., Rhode, W., Riedel, B., Rifaie, A., Blaufuss, E., Roberts, E. J., Robertson, S., Rodan, S., Roellinghoff, G., Rongen, M., Rott, C., Ruhe, T., Ruohan, L., Ryckbosch, D., Safa, I., Agarwalla, S. K., Blot, S., Saffer, J., Salazar-Gallegos, D., Sampathkumar, P., Herrera, S. E. Sanchez, Sandrock, A., Santander, M., Sarkar, S., Savelberg, J., Savina, P., Bontempo, F., Schaufel, M., Schieler, H., Schindler, S., Schlickmann, L., Schlüter, B., Schlüter, F., Schmeisser, N., Schmidt, T., Schneider, J., Schröder, F. G., Book, J. Y., Schumacher, L., Schwefer, G., Sclafani, S., Seckel, D., Seikh, M., Seunarine, S., Shah, R., Sharma, A., Shefali, S., Shimizu, N., Boscolo Meneguolo, C., Silva, M., Skrzypek, B., Smithers, B., Snihur, R., Soedingrekso, J., Søgaard, A., Soldin, D., Soldin, P., Sommani, G., Spannfellner, C., Böser, S., Spiczak, G. M., Spiering, C., Stamatikos, M., Stanev, T., Stezelberger, T., Stürwald, T., Stuttard, T., Sullivan, G. W., Taboada, I., Ter-Antonyan, S., Botner, O., Thiesmeyer, M., Thompson, W. G., Thwaites, J., Tilav, S., Tollefson, K., Tönnis, C., Toscano, S., Tosi, D., Trettin, A., Tung, C. F., Böttcher, J., Turcotte, R., Twagirayezu, J. P., Ty, B., Unland Elorrieta, M. A., Upadhyay, A. K., Upshaw, K., Valtonen-Mattila, N., Vandenbroucke, J., van Eijndhoven, N., Vannerom, D., Bourbeau, E., van Santen, J., Vara, J., Veitch-Michaelis, J., Venugopal, M., Vereecken, M., Verpoest, S., Veske, D., Vijai, A., Walck, C., Weaver, C., Braun, J., Weigel, P., Weindl, A., Weldert, J., Wen, A. Y., Wendt, C., Werthebach, J., Weyrauch, M., Whitehorn, N., Wiebusch, C. H., Willey, N., Brinson, B., Williams, D. R., Witthaus, L., Wolf, A., Wolf, M., Wrede, G., Xu, X. W., Yanez, J. P., Yildizci, E., Yoshida, S., Young, R., Aguilar, J. A., Brostean-Kaiser, J., Yu, F., Yu, S., Yuan, T., Zhang, Z., Zhelnin, P., Zilberman, P., Zimmerman, M., IceCube Collaboration, Burley, R. T., Busse, R. S., Butterfield, D., Campana, M. A., Carloni, K., Carnie-Bronca, E. G., Chattopadhyay, S., Chau, N., Chen, C., Ahlers, M., Chen, Z., Chirkin, D., Choi, S., Clark, B. A., Classen, L., Coleman, A., Collin, G. H., Connolly, A., Conrad, J. M., Coppin, P., Alameddine, J. M., Correa, P., Cowen, D. F., Dave, P., De Clercq, C., DeLaunay, J. J., Delgado, D., Deng, S., Deoskar, K., Desai, A., Desiati, P., Amin, N. M., de Vries, K. D., de Wasseige, G., DeYoung, T., Diaz, A., Díaz-Vélez, J. C., Dittmer, M., Domi, A., Dujmovic, H., DuVernois, M. A., Ehrhardt, T., Andeen, K., Eller, P., Ellinger, E., Mentawi, S. El, Elsässer, D., Engel, R., Erpenbeck, H., Evans, J., Evenson, P. A., Fan, K. L., Fang, K., Anton, G., Farrag, K., Fazely, A. R., Fedynitch, A., Feigl, N., Fiedlschuster, S., Finley, C., Fischer, Leander, Fox, D., Franckowiak, A., Fritz, A.
Format: Report
Language:English
Published: 2023
Subjects:
ice
TeV
Online Access:https://bib-pubdb1.desy.de/record/588594
https://bib-pubdb1.desy.de/search?p=id:%22PUBDB-2023-04821%22
id ftdesyvdb:oai:bib-pubdb1.desy.de:588594
record_format openpolar
institution Open Polar
collection DESY Publication Database (PUBDB)
op_collection_id ftdesyvdb
language English
topic effect
decoherence
scale
Planck
neutrino
detector
interaction
propagation
energy
high
gravitation
oscillation
quantum mechanics
IceCube
space-time
observatory
fluctuation
coherence
pole
unitarity
quantum gravity
ice
scaling
interferometer
TeV
flavor
structure
spellingShingle effect
decoherence
scale
Planck
neutrino
detector
interaction
propagation
energy
high
gravitation
oscillation
quantum mechanics
IceCube
space-time
observatory
fluctuation
coherence
pole
unitarity
quantum gravity
ice
scaling
interferometer
TeV
flavor
structure
Abbasi, R.
Ackermann, Markus
Argüelles, C.
Fürst, P.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garcia, A.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goehlke, N.
Ashida, Y.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Gray, S. J.
Gries, O.
Griffin, S.
Griswold, S.
Groth, K. M.
Günther, C.
Gutjahr, P.
Athanasiadou, S.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Hamdaoui, H.
Ha Minh, M.
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Axani, S. N.
Hatch, P.
Haungs, A.
Helbing, K.
Hellrung, J.
Henningsen, F.
Heuermann, L.
Heyer, N.
Hickford, S.
Hidvegi, A.
Hill, C.
Bai, X.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hori, S.
Hoshina, K.
Hou, W.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
Hymon, K.
Balagopal, V. A.
In, S.
Ishihara, A.
Jacquart, M.
Janik, O.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jin, M.
Jones, B. J. P.
Kang, D.
Baricevic, M.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Kardum, L.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Barwick, S. W.
Kelley, J. L.
Khatee Zathul, A.
Kheirandish, A.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Kochocki, A.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Kontrimas, T.
Köpke, L.
Basu, V.
Kopper, C.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, Marek
Kozynets, T.
Krishnamoorthi, J.
Kruiswijk, K.
Krupczak, E.
Kumar, A.
Bay, R.
Kun, E.
Kurahashi, N.
Lad, N.
Gualda, C. Lagunas
Lamoureux, M.
Larson, M. J.
Latseva, S.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Adams, J.
Beatty, J. J.
Leonard DeHolton, K.
Leszczyńska, A.
Lincetto, M.
Liu, Q. R.
Liubarska, M.
Lohfink, E.
Love, C.
Lozano Mariscal, C. J.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Becker Tjus, J.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Madsen, J.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Manao, E.
Mancina, S.
Sainte, W. Marie
Mariş, I. C.
Marka, S.
Beise, J.
Marka, Z.
Marsee, M.
Martinez-Soler, I.
Maruyama, R.
Mayhew, F.
McElroy, T.
McNally, F.
Mead, J. V.
Meagher, K.
Mechbal, S.
Bellenghi, C.
Medina, A.
Meier, M.
Merckx, Y.
Merten, L.
Micallef, J.
Mitchell, J.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morii, Y.
Morse, R.
Benning, C.
Moulai, M.
Mukherjee, T.
Naab, R.
Nagai, R.
Nakos, M.
Naumann, U.
Necker, J.
Negi, A.
Neumann, M.
Niederhausen, H.
BenZvi, S.
Nisa, M. U.
Noell, A.
Novikov, A.
Nowicki, S. C.
Pollmann, A. Obertacke
O'Dell, V.
Oehler, M.
Oeyen, B.
Olivas, A.
Orsoe, R.
Berley, D.
Osborn, J.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
de los Heros, C. Pérez
Peterson, J.
Philippen, S.
Bernardini, E.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Pontén, A.
Popovych, Y.
Rodriguez, M. Prado
Pries, B.
Procter-Murphy, R.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Rack-Helleis, J.
Besson, D. Z.
Rawlins, K.
Rechav, Z.
Rehman, A.
Reichherzer, P.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Riedel, B.
Rifaie, A.
Blaufuss, E.
Roberts, E. J.
Robertson, S.
Rodan, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ruohan, L.
Ryckbosch, D.
Safa, I.
Agarwalla, S. K.
Blot, S.
Saffer, J.
Salazar-Gallegos, D.
Sampathkumar, P.
Herrera, S. E. Sanchez
Sandrock, A.
Santander, M.
Sarkar, S.
Savelberg, J.
Savina, P.
Bontempo, F.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schindler, S.
Schlickmann, L.
Schlüter, B.
Schlüter, F.
Schmeisser, N.
Schmidt, T.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Book, J. Y.
Schumacher, L.
Schwefer, G.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seikh, M.
Seunarine, S.
Shah, R.
Sharma, A.
Shefali, S.
Shimizu, N.
Boscolo Meneguolo, C.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Søgaard, A.
Soldin, D.
Soldin, P.
Sommani, G.
Spannfellner, C.
Böser, S.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Ter-Antonyan, S.
Botner, O.
Thiesmeyer, M.
Thompson, W. G.
Thwaites, J.
Tilav, S.
Tollefson, K.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tung, C. F.
Böttcher, J.
Turcotte, R.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unland Elorrieta, M. A.
Upadhyay, A. K.
Upshaw, K.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
Bourbeau, E.
van Santen, J.
Vara, J.
Veitch-Michaelis, J.
Venugopal, M.
Vereecken, M.
Verpoest, S.
Veske, D.
Vijai, A.
Walck, C.
Weaver, C.
Braun, J.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weldert, J.
Wen, A. Y.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Willey, N.
Brinson, B.
Williams, D. R.
Witthaus, L.
Wolf, A.
Wolf, M.
Wrede, G.
Xu, X. W.
Yanez, J. P.
Yildizci, E.
Yoshida, S.
Young, R.
Aguilar, J. A.
Brostean-Kaiser, J.
Yu, F.
Yu, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zhelnin, P.
Zilberman, P.
Zimmerman, M.
IceCube Collaboration
Burley, R. T.
Busse, R. S.
Butterfield, D.
Campana, M. A.
Carloni, K.
Carnie-Bronca, E. G.
Chattopadhyay, S.
Chau, N.
Chen, C.
Ahlers, M.
Chen, Z.
Chirkin, D.
Choi, S.
Clark, B. A.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Connolly, A.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Alameddine, J. M.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Delgado, D.
Deng, S.
Deoskar, K.
Desai, A.
Desiati, P.
Amin, N. M.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
DeYoung, T.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dittmer, M.
Domi, A.
Dujmovic, H.
DuVernois, M. A.
Ehrhardt, T.
Andeen, K.
Eller, P.
Ellinger, E.
Mentawi, S. El
Elsässer, D.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fan, K. L.
Fang, K.
Anton, G.
Farrag, K.
Fazely, A. R.
Fedynitch, A.
Feigl, N.
Fiedlschuster, S.
Finley, C.
Fischer, Leander
Fox, D.
Franckowiak, A.
Fritz, A.
Searching for Decoherence from Quantum Gravity at the IceCube South Pole Neutrino Observatory
topic_facet effect
decoherence
scale
Planck
neutrino
detector
interaction
propagation
energy
high
gravitation
oscillation
quantum mechanics
IceCube
space-time
observatory
fluctuation
coherence
pole
unitarity
quantum gravity
ice
scaling
interferometer
TeV
flavor
structure
description Neutrino oscillations at the highest energies and longest baselines provide a natural quantum interferometer with which to study the structure of spacetime and test the fundamental principles of quantum mechanics. If the metric of spacetime has a quantum mechanical description, there is a generic expectation that its fluctuations at the Planck scale would 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 flavor composition at long distances and high energies. The IceCube South Pole Neutrino Observatory is a billion-ton neutrino telescope situated in the deep ice of the Antarctic glacier. Atmospheric neutrinos detected by IceCube in the energy range 0.5-10 TeV have been used to test for coherence loss in neutrino propagation. No evidence of anomalous neutrino decoherence was observed, leading to the strongest experimental limits on neutrino-quantum gravity interactions to date, significantly surpassing expectations from natural Planck-scale models. The resulting constraint on the effective decoherence strength parameter within an energy-independent decoherence model is $\Gamma_0\leq 1.17\times10^{-15}$~eV, improving upon past limits by a factor of 30. For decoherence effects scaling as E$^2$, limits are advanced by more than six orders of magnitude beyond past measurements.
format Report
author Abbasi, R.
Ackermann, Markus
Argüelles, C.
Fürst, P.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garcia, A.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goehlke, N.
Ashida, Y.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Gray, S. J.
Gries, O.
Griffin, S.
Griswold, S.
Groth, K. M.
Günther, C.
Gutjahr, P.
Athanasiadou, S.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Hamdaoui, H.
Ha Minh, M.
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Axani, S. N.
Hatch, P.
Haungs, A.
Helbing, K.
Hellrung, J.
Henningsen, F.
Heuermann, L.
Heyer, N.
Hickford, S.
Hidvegi, A.
Hill, C.
Bai, X.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hori, S.
Hoshina, K.
Hou, W.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
Hymon, K.
Balagopal, V. A.
In, S.
Ishihara, A.
Jacquart, M.
Janik, O.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jin, M.
Jones, B. J. P.
Kang, D.
Baricevic, M.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Kardum, L.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Barwick, S. W.
Kelley, J. L.
Khatee Zathul, A.
Kheirandish, A.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Kochocki, A.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Kontrimas, T.
Köpke, L.
Basu, V.
Kopper, C.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, Marek
Kozynets, T.
Krishnamoorthi, J.
Kruiswijk, K.
Krupczak, E.
Kumar, A.
Bay, R.
Kun, E.
Kurahashi, N.
Lad, N.
Gualda, C. Lagunas
Lamoureux, M.
Larson, M. J.
Latseva, S.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Adams, J.
Beatty, J. J.
Leonard DeHolton, K.
Leszczyńska, A.
Lincetto, M.
Liu, Q. R.
Liubarska, M.
Lohfink, E.
Love, C.
Lozano Mariscal, C. J.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Becker Tjus, J.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Madsen, J.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Manao, E.
Mancina, S.
Sainte, W. Marie
Mariş, I. C.
Marka, S.
Beise, J.
Marka, Z.
Marsee, M.
Martinez-Soler, I.
Maruyama, R.
Mayhew, F.
McElroy, T.
McNally, F.
Mead, J. V.
Meagher, K.
Mechbal, S.
Bellenghi, C.
Medina, A.
Meier, M.
Merckx, Y.
Merten, L.
Micallef, J.
Mitchell, J.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morii, Y.
Morse, R.
Benning, C.
Moulai, M.
Mukherjee, T.
Naab, R.
Nagai, R.
Nakos, M.
Naumann, U.
Necker, J.
Negi, A.
Neumann, M.
Niederhausen, H.
BenZvi, S.
Nisa, M. U.
Noell, A.
Novikov, A.
Nowicki, S. C.
Pollmann, A. Obertacke
O'Dell, V.
Oehler, M.
Oeyen, B.
Olivas, A.
Orsoe, R.
Berley, D.
Osborn, J.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
de los Heros, C. Pérez
Peterson, J.
Philippen, S.
Bernardini, E.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Pontén, A.
Popovych, Y.
Rodriguez, M. Prado
Pries, B.
Procter-Murphy, R.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Rack-Helleis, J.
Besson, D. Z.
Rawlins, K.
Rechav, Z.
Rehman, A.
Reichherzer, P.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Riedel, B.
Rifaie, A.
Blaufuss, E.
Roberts, E. J.
Robertson, S.
Rodan, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ruohan, L.
Ryckbosch, D.
Safa, I.
Agarwalla, S. K.
Blot, S.
Saffer, J.
Salazar-Gallegos, D.
Sampathkumar, P.
Herrera, S. E. Sanchez
Sandrock, A.
Santander, M.
Sarkar, S.
Savelberg, J.
Savina, P.
Bontempo, F.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schindler, S.
Schlickmann, L.
Schlüter, B.
Schlüter, F.
Schmeisser, N.
Schmidt, T.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Book, J. Y.
Schumacher, L.
Schwefer, G.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seikh, M.
Seunarine, S.
Shah, R.
Sharma, A.
Shefali, S.
Shimizu, N.
Boscolo Meneguolo, C.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Søgaard, A.
Soldin, D.
Soldin, P.
Sommani, G.
Spannfellner, C.
Böser, S.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Ter-Antonyan, S.
Botner, O.
Thiesmeyer, M.
Thompson, W. G.
Thwaites, J.
Tilav, S.
Tollefson, K.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tung, C. F.
Böttcher, J.
Turcotte, R.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unland Elorrieta, M. A.
Upadhyay, A. K.
Upshaw, K.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
Bourbeau, E.
van Santen, J.
Vara, J.
Veitch-Michaelis, J.
Venugopal, M.
Vereecken, M.
Verpoest, S.
Veske, D.
Vijai, A.
Walck, C.
Weaver, C.
Braun, J.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weldert, J.
Wen, A. Y.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Willey, N.
Brinson, B.
Williams, D. R.
Witthaus, L.
Wolf, A.
Wolf, M.
Wrede, G.
Xu, X. W.
Yanez, J. P.
Yildizci, E.
Yoshida, S.
Young, R.
Aguilar, J. A.
Brostean-Kaiser, J.
Yu, F.
Yu, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zhelnin, P.
Zilberman, P.
Zimmerman, M.
IceCube Collaboration
Burley, R. T.
Busse, R. S.
Butterfield, D.
Campana, M. A.
Carloni, K.
Carnie-Bronca, E. G.
Chattopadhyay, S.
Chau, N.
Chen, C.
Ahlers, M.
Chen, Z.
Chirkin, D.
Choi, S.
Clark, B. A.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Connolly, A.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Alameddine, J. M.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Delgado, D.
Deng, S.
Deoskar, K.
Desai, A.
Desiati, P.
Amin, N. M.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
DeYoung, T.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dittmer, M.
Domi, A.
Dujmovic, H.
DuVernois, M. A.
Ehrhardt, T.
Andeen, K.
Eller, P.
Ellinger, E.
Mentawi, S. El
Elsässer, D.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fan, K. L.
Fang, K.
Anton, G.
Farrag, K.
Fazely, A. R.
Fedynitch, A.
Feigl, N.
Fiedlschuster, S.
Finley, C.
Fischer, Leander
Fox, D.
Franckowiak, A.
Fritz, A.
author_facet Abbasi, R.
Ackermann, Markus
Argüelles, C.
Fürst, P.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garcia, A.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goehlke, N.
Ashida, Y.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Gray, S. J.
Gries, O.
Griffin, S.
Griswold, S.
Groth, K. M.
Günther, C.
Gutjahr, P.
Athanasiadou, S.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Hamdaoui, H.
Ha Minh, M.
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Axani, S. N.
Hatch, P.
Haungs, A.
Helbing, K.
Hellrung, J.
Henningsen, F.
Heuermann, L.
Heyer, N.
Hickford, S.
Hidvegi, A.
Hill, C.
Bai, X.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hori, S.
Hoshina, K.
Hou, W.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
Hymon, K.
Balagopal, V. A.
In, S.
Ishihara, A.
Jacquart, M.
Janik, O.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jin, M.
Jones, B. J. P.
Kang, D.
Baricevic, M.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Kardum, L.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Barwick, S. W.
Kelley, J. L.
Khatee Zathul, A.
Kheirandish, A.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Kochocki, A.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Kontrimas, T.
Köpke, L.
Basu, V.
Kopper, C.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, Marek
Kozynets, T.
Krishnamoorthi, J.
Kruiswijk, K.
Krupczak, E.
Kumar, A.
Bay, R.
Kun, E.
Kurahashi, N.
Lad, N.
Gualda, C. Lagunas
Lamoureux, M.
Larson, M. J.
Latseva, S.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Adams, J.
Beatty, J. J.
Leonard DeHolton, K.
Leszczyńska, A.
Lincetto, M.
Liu, Q. R.
Liubarska, M.
Lohfink, E.
Love, C.
Lozano Mariscal, C. J.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Becker Tjus, J.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Madsen, J.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Manao, E.
Mancina, S.
Sainte, W. Marie
Mariş, I. C.
Marka, S.
Beise, J.
Marka, Z.
Marsee, M.
Martinez-Soler, I.
Maruyama, R.
Mayhew, F.
McElroy, T.
McNally, F.
Mead, J. V.
Meagher, K.
Mechbal, S.
Bellenghi, C.
Medina, A.
Meier, M.
Merckx, Y.
Merten, L.
Micallef, J.
Mitchell, J.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morii, Y.
Morse, R.
Benning, C.
Moulai, M.
Mukherjee, T.
Naab, R.
Nagai, R.
Nakos, M.
Naumann, U.
Necker, J.
Negi, A.
Neumann, M.
Niederhausen, H.
BenZvi, S.
Nisa, M. U.
Noell, A.
Novikov, A.
Nowicki, S. C.
Pollmann, A. Obertacke
O'Dell, V.
Oehler, M.
Oeyen, B.
Olivas, A.
Orsoe, R.
Berley, D.
Osborn, J.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
de los Heros, C. Pérez
Peterson, J.
Philippen, S.
Bernardini, E.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Pontén, A.
Popovych, Y.
Rodriguez, M. Prado
Pries, B.
Procter-Murphy, R.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Rack-Helleis, J.
Besson, D. Z.
Rawlins, K.
Rechav, Z.
Rehman, A.
Reichherzer, P.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Riedel, B.
Rifaie, A.
Blaufuss, E.
Roberts, E. J.
Robertson, S.
Rodan, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ruohan, L.
Ryckbosch, D.
Safa, I.
Agarwalla, S. K.
Blot, S.
Saffer, J.
Salazar-Gallegos, D.
Sampathkumar, P.
Herrera, S. E. Sanchez
Sandrock, A.
Santander, M.
Sarkar, S.
Savelberg, J.
Savina, P.
Bontempo, F.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schindler, S.
Schlickmann, L.
Schlüter, B.
Schlüter, F.
Schmeisser, N.
Schmidt, T.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Book, J. Y.
Schumacher, L.
Schwefer, G.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seikh, M.
Seunarine, S.
Shah, R.
Sharma, A.
Shefali, S.
Shimizu, N.
Boscolo Meneguolo, C.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Søgaard, A.
Soldin, D.
Soldin, P.
Sommani, G.
Spannfellner, C.
Böser, S.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Ter-Antonyan, S.
Botner, O.
Thiesmeyer, M.
Thompson, W. G.
Thwaites, J.
Tilav, S.
Tollefson, K.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tung, C. F.
Böttcher, J.
Turcotte, R.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unland Elorrieta, M. A.
Upadhyay, A. K.
Upshaw, K.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
Bourbeau, E.
van Santen, J.
Vara, J.
Veitch-Michaelis, J.
Venugopal, M.
Vereecken, M.
Verpoest, S.
Veske, D.
Vijai, A.
Walck, C.
Weaver, C.
Braun, J.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weldert, J.
Wen, A. Y.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Willey, N.
Brinson, B.
Williams, D. R.
Witthaus, L.
Wolf, A.
Wolf, M.
Wrede, G.
Xu, X. W.
Yanez, J. P.
Yildizci, E.
Yoshida, S.
Young, R.
Aguilar, J. A.
Brostean-Kaiser, J.
Yu, F.
Yu, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zhelnin, P.
Zilberman, P.
Zimmerman, M.
IceCube Collaboration
Burley, R. T.
Busse, R. S.
Butterfield, D.
Campana, M. A.
Carloni, K.
Carnie-Bronca, E. G.
Chattopadhyay, S.
Chau, N.
Chen, C.
Ahlers, M.
Chen, Z.
Chirkin, D.
Choi, S.
Clark, B. A.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Connolly, A.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Alameddine, J. M.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Delgado, D.
Deng, S.
Deoskar, K.
Desai, A.
Desiati, P.
Amin, N. M.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
DeYoung, T.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dittmer, M.
Domi, A.
Dujmovic, H.
DuVernois, M. A.
Ehrhardt, T.
Andeen, K.
Eller, P.
Ellinger, E.
Mentawi, S. El
Elsässer, D.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fan, K. L.
Fang, K.
Anton, G.
Farrag, K.
Fazely, A. R.
Fedynitch, A.
Feigl, N.
Fiedlschuster, S.
Finley, C.
Fischer, Leander
Fox, D.
Franckowiak, A.
Fritz, A.
author_sort Abbasi, R.
title Searching for Decoherence from Quantum Gravity at the IceCube South Pole Neutrino Observatory
title_short Searching for Decoherence from Quantum Gravity at the IceCube South Pole Neutrino Observatory
title_full Searching for Decoherence from Quantum Gravity at the IceCube South Pole Neutrino Observatory
title_fullStr Searching for Decoherence from Quantum Gravity at the IceCube South Pole Neutrino Observatory
title_full_unstemmed Searching for Decoherence from Quantum Gravity at the IceCube South Pole Neutrino Observatory
title_sort searching for decoherence from quantum gravity at the icecube south pole neutrino observatory
publishDate 2023
url https://bib-pubdb1.desy.de/record/588594
https://bib-pubdb1.desy.de/search?p=id:%22PUBDB-2023-04821%22
op_coverage DE
geographic Antarctic
The Antarctic
South Pole
geographic_facet Antarctic
The Antarctic
South Pole
genre Antarc*
Antarctic
South pole
South pole
genre_facet Antarc*
Antarctic
South pole
South pole
op_relation info:eu-repo/semantics/altIdentifier/arxiv/arXiv:2308.00105
https://bib-pubdb1.desy.de/record/588594
https://bib-pubdb1.desy.de/search?p=id:%22PUBDB-2023-04821%22
op_rights info:eu-repo/semantics/closedAccess
_version_ 1778517648103964672
spelling ftdesyvdb:oai:bib-pubdb1.desy.de:588594 2023-10-01T03:52:05+02:00 Searching for Decoherence from Quantum Gravity at the IceCube South Pole Neutrino Observatory Abbasi, R. Ackermann, Markus Argüelles, C. Fürst, P. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Goehlke, N. Ashida, Y. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Gray, S. J. Gries, O. Griffin, S. Griswold, S. Groth, K. M. Günther, C. Gutjahr, P. Athanasiadou, S. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Hamdaoui, H. Ha Minh, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Axani, S. N. Hatch, P. Haungs, A. Helbing, K. Hellrung, J. Henningsen, F. Heuermann, L. Heyer, N. Hickford, S. Hidvegi, A. Hill, C. Bai, X. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hori, S. Hoshina, K. Hou, W. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. Balagopal, V. A. In, S. Ishihara, A. Jacquart, M. Janik, O. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Baricevic, M. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Barwick, S. W. Kelley, J. L. Khatee Zathul, A. Kheirandish, A. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Basu, V. Kopper, C. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, Marek Kozynets, T. Krishnamoorthi, J. Kruiswijk, K. Krupczak, E. Kumar, A. Bay, R. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lamoureux, M. Larson, M. J. Latseva, S. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Adams, J. Beatty, J. J. Leonard DeHolton, K. Leszczyńska, A. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Love, C. Lozano Mariscal, C. J. Lu, L. Lucarelli, F. Becker Tjus, J. Luszczak, W. Lyu, Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Manao, E. Mancina, S. Sainte, W. Marie Mariş, I. C. Marka, S. Beise, J. Marka, Z. Marsee, M. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mayhew, F. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Bellenghi, C. Medina, A. Meier, M. Merckx, Y. Merten, L. Micallef, J. Mitchell, J. Montaruli, T. Moore, R. W. Morii, Y. Morse, R. Benning, C. Moulai, M. Mukherjee, T. Naab, R. Nagai, R. Nakos, M. Naumann, U. Necker, J. Negi, A. Neumann, M. Niederhausen, H. BenZvi, S. Nisa, M. U. Noell, A. Novikov, A. Nowicki, S. C. Pollmann, A. Obertacke O'Dell, V. Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. Orsoe, R. Berley, D. Osborn, J. O'Sullivan, E. Pandya, H. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. de los Heros, C. Pérez Peterson, J. Philippen, S. Bernardini, E. Pizzuto, A. Plum, M. Pontén, A. Popovych, Y. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Procter-Murphy, R. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Besson, D. Z. Rawlins, K. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Riedel, B. Rifaie, A. Blaufuss, E. Roberts, E. J. Robertson, S. Rodan, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ruohan, L. Ryckbosch, D. Safa, I. Agarwalla, S. K. Blot, S. Saffer, J. Salazar-Gallegos, D. Sampathkumar, P. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Savelberg, J. Savina, P. Bontempo, F. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schlickmann, L. Schlüter, B. Schlüter, F. Schmeisser, N. Schmidt, T. Schneider, J. Schröder, F. G. Book, J. Y. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seikh, M. Seunarine, S. Shah, R. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Boscolo Meneguolo, C. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Søgaard, A. Soldin, D. Soldin, P. Sommani, G. Spannfellner, C. Böser, S. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Botner, O. Thiesmeyer, M. Thompson, W. G. Thwaites, J. Tilav, S. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tung, C. F. Böttcher, J. Turcotte, R. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Upadhyay, A. K. Upshaw, K. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. Bourbeau, E. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, J. Venugopal, M. Vereecken, M. Verpoest, S. Veske, D. Vijai, A. Walck, C. Weaver, C. Braun, J. Weigel, P. Weindl, A. Weldert, J. Wen, A. Y. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Willey, N. Brinson, B. Williams, D. R. Witthaus, L. Wolf, A. Wolf, M. Wrede, G. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Young, R. Aguilar, J. A. Brostean-Kaiser, J. Yu, F. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. Zilberman, P. Zimmerman, M. IceCube Collaboration Burley, R. T. Busse, R. S. Butterfield, D. Campana, M. A. Carloni, K. Carnie-Bronca, E. G. Chattopadhyay, S. Chau, N. Chen, C. Ahlers, M. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Connolly, A. Conrad, J. M. Coppin, P. Alameddine, J. M. Correa, P. Cowen, D. F. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado, D. Deng, S. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. Amin, N. M. de Vries, K. D. de Wasseige, G. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Domi, A. Dujmovic, H. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Andeen, K. Eller, P. Ellinger, E. Mentawi, S. El Elsässer, D. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fang, K. Anton, G. Farrag, K. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Finley, C. Fischer, Leander Fox, D. Franckowiak, A. Fritz, A. DE 2023 https://bib-pubdb1.desy.de/record/588594 https://bib-pubdb1.desy.de/search?p=id:%22PUBDB-2023-04821%22 eng eng info:eu-repo/semantics/altIdentifier/arxiv/arXiv:2308.00105 https://bib-pubdb1.desy.de/record/588594 https://bib-pubdb1.desy.de/search?p=id:%22PUBDB-2023-04821%22 info:eu-repo/semantics/closedAccess effect decoherence scale Planck neutrino detector interaction propagation energy high gravitation oscillation quantum mechanics IceCube space-time observatory fluctuation coherence pole unitarity quantum gravity ice scaling interferometer TeV flavor structure info:eu-repo/semantics/preprint info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2023 ftdesyvdb 2023-09-03T23:21:46Z Neutrino oscillations at the highest energies and longest baselines provide a natural quantum interferometer with which to study the structure of spacetime and test the fundamental principles of quantum mechanics. If the metric of spacetime has a quantum mechanical description, there is a generic expectation that its fluctuations at the Planck scale would 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 flavor composition at long distances and high energies. The IceCube South Pole Neutrino Observatory is a billion-ton neutrino telescope situated in the deep ice of the Antarctic glacier. Atmospheric neutrinos detected by IceCube in the energy range 0.5-10 TeV have been used to test for coherence loss in neutrino propagation. No evidence of anomalous neutrino decoherence was observed, leading to the strongest experimental limits on neutrino-quantum gravity interactions to date, significantly surpassing expectations from natural Planck-scale models. The resulting constraint on the effective decoherence strength parameter within an energy-independent decoherence model is $\Gamma_0\leq 1.17\times10^{-15}$~eV, improving upon past limits by a factor of 30. For decoherence effects scaling as E$^2$, limits are advanced by more than six orders of magnitude beyond past measurements. Report Antarc* Antarctic South pole South pole DESY Publication Database (PUBDB) Antarctic The Antarctic South Pole