Observation of two-source interference in the photoproduction reaction AuAu→AuAuρ0

B. I. Abelev, M. M. Aggarwal, Z. Ahammed, B. D. Anderson, D. Arkhipkin, G. S. Averichev, Y. Bai, J. Balewski, O. Barannikova, L. S. Barnby, J. Baudot, S. Baumgart, D. R. Beavis, R. Bellwied, F. Benedosso, M. J. Betancourt, R. R. Betts, S. Bhardwaj, A. Bhasin, A. K. BhatiH. Bichsel, J. Bielcik, J. Bielcikova, B. Biritz, L. C. Bland, M. Bombara, B. E. Bonner, M. Botje, J. Bouchet, E. Braidot, A. V. Brandin, E. Bruna, S. Bueltmann, T. P. Burton, M. Bystersky, X. Z. Cai, H. Caines, M. Calderón De La Barca Sánchez, J. Callner, O. Catu, D. Cebra, R. Cendejas, M. C. Cervantes, Z. Chajecki, P. Chaloupka, S. Chattopadhyay, H. F. Chen, J. H. Chen, J. Y. Chen, J. Cheng, Michael G. Cherney, A. Chikanian, K. E. Choi, W. Christie, S. U. Chung, R. F. Clarke, M. J M Codrington, J. P. Coffin, R. Corliss, T. M. Cormier, M. R. Cosentino, J. G. Cramer, H. J. Crawford, D. Das, S. Dash, M. Daugherity, C. De Silva, T. G. Dedovich, M. Dephillips, A. A. Derevschikov, R. Derradi De Souza, L. Didenko, P. Djawotho, S. M. Dogra, X. Dong, J. L. Drachenberg, J. E. Draper, F. Du, J. C. Dunlop, M. R. Dutta Mazumdar, W. R. Edwards, L. G. Efimov, E. Elhalhuli, M. Elnimr, V. Emelianov, J. Engelage, G. Eppley, B. Erazmus, M. Estienne, L. Eun, P. Fachini, R. Fatemi, J. Fedorisin, A. Feng, P. Filip, E. Finch, V. Fine, Y. Fisyak, C. A. Gagliardi, L. Gaillard, D. R. Gangadharan, M. S. Ganti, E. Garcia-Solis, V. Ghazikhanian, P. Ghosh, Y. N. Gorbunov, A. Gordon, O. Grebenyuk, D. Grosnick, B. Grube, S. M. Guertin, K. S F F Guimaraes, A. Gupta, N. Gupta, W. Guryn, B. Haag, T. J. Hallman, A. Hamed, J. W. Harris, W. He, M. Heinz, S. Heppelmann, B. Hippolyte, A. Hirsch, E. Hjort, A. M. Hoffman, G. W. Hoffmann, D. J. Hofman, R. S. Hollis, H. Z. Huang, T. J. Humanic, G. Igo, A. Iordanova, P. Jacobs, W. W. Jacobs, P. Jakl, F. Jin, C. L. Jones, P. G. Jones, J. Joseph, E. G. Judd, S. Kabana, K. Kajimoto, K. Kang, J. Kapitan, M. Kaplan, D. Keane, A. Kechechyan, D. Kettler, V. Yu Khodyrev, D. P. Kikola, J. Kiryluk, A. Kisiel, S. R. Klein, A. G. Knospe, A. Kocoloski, D. D. Koetke, M. Kopytine, L. Kotchenda, V. Kouchpil, P. Kravtsov, V. I. Kravtsov, K. Krueger, M. Krus, C. Kuhn, L. Kumar, P. Kurnadi, M. A C Lamont, J. M. Landgraf, S. Lapointe, J. Lauret, A. Lebedev, R. Lednicky, C. H. Lee, W. Leight, M. J. Levine, C. Li, N. Li, Y. Li, G. Lin, S. J. Lindenbaum, M. A. Lisa, F. Liu, H. Liu, J. Liu, L. Liu, T. Ljubicic, W. J. Llope, R. S. Longacre, W. A. Love, Y. Lu, T. Ludlam, D. Lynn, G. L. Ma, Y. G. Ma, D. P. Mahapatra, R. Majka, O. I. Mall, L. K. Mangotra, R. Manweiler, S. Margetis, C. Markert, H. S. Matis, Yu A. Matulenko, T. S. McShane, A. Meschanin, R. Milner, N. G. Minaev, S. Mioduszewski, A. Mischke, J. Mitchell, B. Mohanty, D. A. Morozov, M. G. Munhoz, B. K. Nandi, C. Nattrass, T. K. Nayak, J. M. Nelson, C. Nepali, P. K. Netrakanti, M. J. Ng, L. V. Nogach, S. B. Nurushev, G. Odyniec, A. Ogawa, H. Okada, V. Okorokov, D. Olson, M. Pachr, B. S. Page, S. K. Pal, Y. Pandit, Y. Panebratsev, T. Pawlak, T. Peitzmann, V. Perevoztchikov, C. Perkins, W. Peryt, S. C. Phatak, M. Planinic, J. Pluta, N. Poljak, A. M. Poskanzer, B. V K S Potukuchi, D. Prindle, C. Pruneau, N. K. Pruthi, J. Putschke, R. Raniwala, S. Raniwala, R. L. Ray, R. Redwine, R. Reed, A. Ridiger, H. G. Ritter, J. B. Roberts, O. V. Rogachevskiy, J. L. Romero, A. Rose, C. Roy, L. Ruan, M. J. Russcher, V. Rykov, R. Sahoo, I. Sakrejda, T. Sakuma, S. Salur, J. Sandweiss, M. Sarsour, J. Schambach, R. P. Scharenberg, N. Schmitz, Janet E. Seger, I. Selyuzhenkov, P. Seyboth, A. Shabetai, E. Shahaliev, M. Shao, M. Sharma, S. S. Shi, X. H. Shi, E. P. Sichtermann, F. Simon, R. N. Singaraju, M. J. Skoby, N. Smirnov, R. Snellings, P. Sorensen, J. Sowinski, H. M. Spinka, B. Srivastava, A. Stadnik, T. D S Stanislaus, D. Staszak, M. Strikhanov, B. Stringfellow, A. A P Suaide, M. C. Suarez, N. L. Subba, M. Sumbera, X. M. Sun, Y. Sun, Z. Sun, B. Surrow, T. J M Symons, A. Szanto De Toledo, J. Takahashi, A. H. Tang, Z. Tang, T. Tarnowsky, D. Thein, J. H. Thomas, J. Tian, A. R. Timmins, S. Timoshenko, D. Tlusty, M. Tokarev, T. A. Trainor, V. N. Tram, A. L. Trattner, S. Trentalange, R. E. Tribble, O. D. Tsai, J. Ulery, T. Ullrich, D. G. Underwood, G. Van Buren, M. Van Leeuwen, A. M. Vander Molen, J. A. Vanfossen, R. Varma, G. M S Vasconcelos, I. M. Vasilevski, A. N. Vasiliev, F. Videbaek, S. E. Vigdor, Y. P. Viyogi, S. Vokal, S. A. Voloshin, M. Wada, W. T. Waggoner, M. Walker, F. Wang, G. Wang, J. S. Wang, Q. Wang, X. Wang, X. L. Wang, Y. Wang, J. C. Webb, G. D. Westfall, C. Whitten, H. Wieman, S. W. Wissink, R. Witt, Y. Wu, W. Xie, N. Xu, Q. H. Xu, Y. Xu, Z. Xu, P. Yepes, I. K. Yoo, Q. Yue, M. Zawisza, H. Zbroszczyk, W. Zhan, H. Zhang, S. Zhang, W. M. Zhang, Y. Zhang, Z. P. Zhang, Y. Zhao, C. Zhong, J. Zhou, R. Zoulkarneev, Y. Zoulkarneeva, J. X. Zuo

Research output: Contribution to journalArticle

34 Scopus citations

Abstract

In ultraperipheral relativistic heavy-ion collisions, a photon from the electromagnetic field of one nucleus can fluctuate to a quark-antiquark pair and scatter from the other nucleus, emerging as a ρ0. The ρ0 production occurs in two well-separated (median impact parameters of 20 and 40 F for the cases considered here) nuclei, so the system forms a two-source interferometer. At low transverse momenta, the two amplitudes interfere destructively, suppressing ρ0 production. Since the ρ0 decays before the production amplitudes from the two sources can overlap, the two-pion system can only be described with an entangled nonlocal wave function, and is thus an example of the Einstein-Podolsky-Rosen paradox. We observe this suppression in 200 GeV per nucleon-pair gold-gold collisions. The interference is 87%±5%(stat.) ±8%(syst.) of the expected level. This translates into a limit on decoherence due to wave function collapse or other factors of 23% at the 90% confidence level.

Original languageEnglish
Article number112301
JournalPhysical Review Letters
Volume102
Issue number11
DOIs
StatePublished - Mar 16 2009

    Fingerprint

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Medicine(all)
  • Physics and Astronomy(all)

Cite this

Abelev, B. I., Aggarwal, M. M., Ahammed, Z., Anderson, B. D., Arkhipkin, D., Averichev, G. S., Bai, Y., Balewski, J., Barannikova, O., Barnby, L. S., Baudot, J., Baumgart, S., Beavis, D. R., Bellwied, R., Benedosso, F., Betancourt, M. J., Betts, R. R., Bhardwaj, S., Bhasin, A., ... Zuo, J. X. (2009). Observation of two-source interference in the photoproduction reaction AuAu→AuAuρ0. Physical Review Letters, 102(11), [112301]. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.112301