Nature Physics ( IF 19.6 ) Pub Date : 2024-03-26 , DOI: 10.1038/s41567-024-02436-w , R. Abbasi , M. Ackermann , J. Adams , S. K. Agarwalla , J. A. Aguilar , M. Ahlers , J. M. Alameddine , N. M. Amin , K. Andeen , G. Anton , C. Argüelles , Y. Ashida , S. Athanasiadou , L. Ausborm , S. N. Axani , X. Bai , A. Balagopal V , M. Baricevic , S. W. Barwick , V. Basu , R. Bay , J. J. Beatty , J. Becker Tjus , J. Beise , C. Bellenghi , C. Benning , S. BenZvi , D. Berley , E. Bernardini , D. Z. Besson , E. Blaufuss , S. Blot , F. Bontempo , J. Y. Book , C. Boscolo Meneguolo , S. Böser , O. Botner , J. Böttcher , J. Braun , B. Brinson , J. Brostean-Kaiser , L. Brusa , R. T. Burley , R. S. Busse , D. Butterfield , M. A. Campana , K. Carloni , E. G. Carnie-Bronca , S. Chattopadhyay , N. Chau , C. Chen , Z. Chen , D. Chirkin , S. Choi , B. A. Clark , A. Coleman , G. H. Collin , A. Connolly , J. M. Conrad , P. Coppin , P. Correa , D. F. Cowen , P. Dave , C. De Clercq , J. J. DeLaunay , D. Delgado , S. Deng , K. Deoskar , A. Desai , P. Desiati , K. D. de Vries , G. de Wasseige , T. DeYoung , A. Diaz , J. C. Díaz-Vélez , M. Dittmer , A. Domi , H. Dujmovic , M. A. DuVernois , T. Ehrhardt , A. Eimer , P. Eller , E. Ellinger , S. El Mentawi , D. Elsässer , R. Engel , H. Erpenbeck , J. Evans , P. A. Evenson , K. L. Fan , K. Fang , K. Farrag , A. R. Fazely , A. Fedynitch , N. Feigl , S. Fiedlschuster , C. Finley , L. Fischer , D. Fox , A. Franckowiak , P. Fürst , J. Gallagher , E. Ganster , A. Garcia , L. Gerhardt , A. Ghadimi , C. Glaser , T. Glüsenkamp , J. G. Gonzalez , D. Grant , S. J. Gray , O. Gries , S. Griffin , S. Griswold , K. M. Groth , C. Günther , P. Gutjahr , C. Ha , C. Haack , A. Hallgren , R. Halliday , L. Halve , F. Halzen , H. Hamdaoui , M. Ha Minh , M. Handt , K. Hanson , J. Hardin , A. A. Harnisch , P. Hatch , A. Haungs , J. Häußler , K. Helbing , J. Hellrung , J. Hermannsgabner , L. Heuermann , N. Heyer , S. Hickford , A. Hidvegi , C. Hill , G. C. Hill , K. D. Hoffman , S. Hori , K. Hoshina , W. Hou , T. Huber , K. Hultqvist , M. Hünnefeld , R. Hussain , K. Hymon , S. In , A. Ishihara , M. Jacquart , O. Janik , M. Jansson , G. S. Japaridze , M. Jeong , M. Jin , B. J. P. Jones , N. Kamp , D. Kang , W. Kang , X. Kang , A. Kappes , D. Kappesser , L. Kardum , T. Karg , M. Karl , A. Karle , A. Katil , U. Katz , M. Kauer , J. L. Kelley , A. Khatee Zathul , A. Kheirandish , J. Kiryluk , S. R. Klein , A. Kochocki , R. Koirala , H. Kolanoski , T. Kontrimas , L. Köpke , C. Kopper , D. J. Koskinen , P. Koundal , M. Kovacevich , M. Kowalski , T. Kozynets , J. Krishnamoorthi , K. Kruiswijk , E. Krupczak , A. Kumar , E. Kun , N. Kurahashi , N. Lad , C. Lagunas Gualda , M. Lamoureux , M. J. Larson , S. Latseva , F. Lauber , J. P. Lazar , J. W. Lee , K. Leonard DeHolton , A. Leszczyńska , M. Lincetto , Y. Liu , M. Liubarska , E. Lohfink , C. Love , C. J. Lozano Mariscal , L. Lu , F. Lucarelli , W. Luszczak , Y. Lyu , J. Madsen , E. Magnus , K. B. M. Mahn , Y. Makino , E. Manao , S. Mancina , W. Marie Sainte , I. C. Mariş , S. Marka , Z. Marka , M. Marsee , I. Martinez-Soler , R. Maruyama , F. Mayhew , T. McElroy , F. McNally , J. V. Mead , K. Meagher , S. Mechbal , A. Medina , M. Meier , Y. Merckx , L. Merten , J. Micallef , J. Mitchell , T. Montaruli , R. W. Moore , Y. Morii , R. Morse , M. Moulai , T. Mukherjee , R. Naab , R. Nagai , M. Nakos , U. Naumann , J. Necker , A. Negi , M. Neumann , H. Niederhausen , M. U. Nisa , A. Noell , A. Novikov , S. C. Nowicki , A. Obertacke Pollmann , V. O’Dell , B. Oeyen , A. Olivas , R. Orsoe , J. Osborn , E. O’Sullivan , H. Pandya , N. Park , G. K. Parker , E. N. Paudel , L. Paul , C. Pérez de los Heros , T. Pernice , J. Peterson , S. Philippen , A. Pizzuto , M. Plum , A. Pontén , Y. Popovych , M. Prado Rodriguez , B. Pries , R. Procter-Murphy , G. T. Przybylski , C. Raab , J. Rack-Helleis , K. Rawlins , Z. Rechav , A. Rehman , P. Reichherzer , E. Resconi , S. Reusch , W. Rhode , B. Riedel , A. Rifaie , E. J. Roberts , S. Robertson , S. Rodan , G. Roellinghoff , M. Rongen , A. Rosted , C. Rott , T. Ruhe , L. Ruohan , D. Ryckbosch , I. Safa , J. Saffer , D. Salazar-Gallegos , P. Sampathkumar , S. E. Sanchez Herrera , A. Sandrock , M. Santander , S. Sarkar , S. Sarkar , J. Savelberg , P. Savina , M. Schaufel , H. Schieler , S. Schindler , L. Schlickmann , B. Schlüter , F. Schlüter , N. Schmeisser , T. Schmidt , J. Schneider , F. G. Schröder , L. Schumacher , S. Sclafani , D. Seckel , M. Seikh , S. Seunarine , R. Shah , S. Shefali , N. Shimizu , M. Silva , B. Skrzypek , B. Smithers , R. Snihur , J. Soedingrekso , A. Søgaard , D. Soldin , P. Soldin , G. Sommani , C. Spannfellner , G. M. Spiczak , C. Spiering , M. Stamatikos , T. Stanev , T. Stezelberger , T. Stürwald , T. Stuttard , G. W. Sullivan , I. Taboada , S. Ter-Antonyan , A. Terliuk , M. Thiesmeyer , W. G. Thompson , J. Thwaites , S. Tilav , K. Tollefson , C. Tönnis , S. Toscano , D. Tosi , A. Trettin , C. F. Tung , R. Turcotte , J. P. Twagirayezu , M. A. Unland Elorrieta , A. K. Upadhyay , K. Upshaw , A. Vaidyanathan , N. Valtonen-Mattila , J. Vandenbroucke , N. van Eijndhoven , D. Vannerom , J. van Santen , J. Vara , J. Veitch-Michaelis , M. Venugopal , M. Vereecken , S. Verpoest , D. Veske , A. Vijai , C. Walck , Y. Wang , C. Weaver , P. Weigel , A. Weindl , J. Weldert , A. Y. Wen , C. Wendt , J. Werthebach , M. Weyrauch , N. Whitehorn , C. H. Wiebusch , D. R. Williams , L. Witthaus , A. Wolf , M. Wolf , G. Wrede , X. W. Xu , J. P. Yanez , E. Yildizci , S. Yoshida , R. Young , S. Yu , T. Yuan , Z. Zhang , P. Zhelnin , P. Zilberman , M. Zimmerman
|
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.
中文翻译：
寻找量子引力与大气中微子的退相干
最高能量和最长基线的中微子振荡可用于研究时空结构并测试量子力学的基本原理。如果时空度量具有量子力学描述，则其在普朗克尺度上的波动预计会引入与量子力学的标准酉时间演化不一致的非酉效应。与这种波动相互作用的中微子会失去其量子相干性，偏离长距离和高能量下预期的振荡风味成分。在这里，我们利用 IceCube 南极中微子观测站检测到的 0.5-10.0 TeV 能量范围的大气中微子来寻找中微子传播中的相干损失。我们没有发现异常中微子退相干的证据，并确定了中微子-量子引力相互作用的限制。与能量无关的退相干模型中有效退相干强度参数的约束比之前的限制提高了 30 倍。对于退相干效应缩放为E 2，与过去的测量相比，我们的限制比过去的测量提高了六个数量级以上。最先进的。
京公网安备 11010802027423号