論文の概要: Quantum sensor networks as exotic field telescopes for multi-messenger
astronomy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.04352v1
- Date: Tue, 11 Feb 2020 12:47:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-03 23:43:06.904277
- Title: Quantum sensor networks as exotic field telescopes for multi-messenger
astronomy
- Title（参考訳）: マルチメーカ天文学のためのエキゾチック場望遠鏡としての量子センサネットワーク
- Authors: Conner Dailey, Colin Bradley, Derek F. Jackson Kimball, Ibrahim Sulai,
Szymon Pustelny, Arne Wickenbrock, and Andrei Derevianko
- Abstract要約: 量子センサーネットワークは、超標準モデル(BSM)理論によって予測される天体物理信号の探索に使用できる。
我々は、高エネルギーの天体物理現象が、エキゾチックな低質量場(ELF)の激しいバーストを発生させる可能性を考慮する。
実際、そのような精度の量子センサーネットワークは、十分な強度のELFバーストを生成する源からの信号を検出するためにELF望遠鏡として機能する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multi-messenger astronomy, the coordinated observation of different classes
of signals originating from the same astrophysical event, provides a wealth of
information about astrophysical processes with far-reaching implications. So
far, the focus of multi-messenger astronomy has been the search for
conventional signals from known fundamental forces and standard model
particles, like gravitational waves (GW). In addition to these known effects,
quantum sensor networks could be used to search for astrophysical signals
predicted by beyond-standard-model (BSM) theories. Exotic bosonic fields are
ubiquitous features of BSM theories and appear while seeking to understand the
nature of dark matter and dark energy and solve the hierarchy and strong CP
problems. We consider the case where high-energy astrophysical events could
produce intense bursts of exotic low-mass fields (ELFs). We propose to expand
the toolbox of multi-messenger astronomy to include networks of precision
quantum sensors that by design are shielded from or insensitive to conventional
standard-model physics signals. We estimate ELF signal amplitudes, delays,
rates, and distances of GW sources to which global networks of atomic
magnetometers and atomic clocks could be sensitive. We find that, indeed, such
precision quantum sensor networks can function as ELF telescopes to detect
signals from sources generating ELF bursts of sufficient intensity. Thus ELFs,
if they exist, could act as additional messengers for astrophysical events.
- Abstract（参考訳）: マルチ・メッセンガー天文学(Multi-messenger Observatory)は、同じ天体物理学的な事象に由来する様々な種類の信号の協調観測であり、宇宙物理学の過程に関する豊富な情報を提供する。
これまでのマルチメッセンジャー天文学の焦点は、既知の基本力と重力波(gw)のような標準模型粒子からの通常の信号の探索だった。
これらの既知の効果に加えて、量子センサーネットワークはbeyond-standard-model(bsm)理論によって予測される天体物理信号の探索に使うことができる。
エキゾチックなボゾン場はBSM理論のユビキタスな特徴であり、暗黒物質とダークエネルギーの性質を理解し、階層構造と強いCP問題を解くために現れる。
我々は、高エネルギー天体物理現象がエキゾチック低質量場(elfs)の激しい破裂を引き起こす場合を考える。
本稿では,従来の標準モデル物理信号から遮蔽された,あるいは無感な精密量子センサネットワークを含む,マルチメーサ天文学のツールボックスの拡張を提案する。
我々は、原子磁気センサと原子時計のグローバルネットワークが感度が高いGW源のELF信号振幅、遅延、レート、距離を推定する。
実際、そのような精度の量子センサーネットワークは、十分な強度のELFバーストを生成する源からの信号を検出するためにELF望遠鏡として機能する。
したがって、ELFが存在すれば、天体物理学的な事象のための追加のメッセンジャーとして機能する。
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