論文の概要: Ghost Imaging of Dark Particles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.04707v2
• Date: Sun, 17 Jan 2021 22:19:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-21 18:16:06.240952
• Title: Ghost Imaging of Dark Particles
• Title（参考訳）: 暗黒粒子のゴーストイメージング
• Authors: Juan Estrada, Roni Harnik, Dario Rodrigues, Matias Senger
• Abstract要約: 我々は、量子イメージングや量子通信といった光学ツールを標準モデルを超えた物理探索に利用する新しい方法を提案する。 我々は,新しいダークセクター粒子がアイドラーを置き換える「ダークSPDC」イベントを探索することを提案する。 暗黒粒子の存在は信号光子の特性によって推測できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: We propose a new way to use optical tools from quantum imaging and quantum communication to search for physics beyond the standard model. Spontaneous parametric down conversion (SPDC) is a commonly used source of entangled photons in which pump photons convert to a signal-idler pair. We propose to search for "dark SPDC" (dSPDC) events in which a new dark sector particle replaces the idler. Though it does not interact, the presence of a dark particle can be inferred by the properties of the signal photon. Examples of dark states include axion-like-particles and dark photons. We show that the presence of an optical medium opens the phase space of the down-conversion process, or decay, which would be forbidden in vacuum. Search schemes are proposed which employ optical imaging and/or spectroscopy of the signal photons. The signal rates in our proposal scales with the second power of the feeble coupling to new physics, as opposed to light-shining-through-wall experiments whose signal scales with coupling to the fourth. We analyze the characteristics of optical media needed to enhance dSPDC and estimate the rate. A bench-top demonstration of a high resolution ghost imaging measurement is performed employing a Skipper-CCD to demonstrate its utility in a dSPDC search.
• Abstract（参考訳）: 我々は、量子イメージングや量子通信といった光学ツールを標準モデルを超えた物理探索に利用する新しい方法を提案する。 自発パラメトリックダウン変換(SPDC)は、ポンプ光子が信号イドラー対に変換する絡み合った光子の源として一般的に用いられる。 我々は,新しいダークセクター粒子がアイドラーを置き換える「ダークSPDC(dSPDC)」事象を探索することを提案する。 相互作用しないが、暗黒粒子の存在は信号光子の性質によって推測できる。 暗黒状態の例としては、アクシオン様粒子やダーク光子がある。 光媒体の存在は、真空中では禁止されるダウンコンバージョン過程の位相空間または崩壊を開放することを示している。 信号光子の光学画像および/または分光を用いた探索手法を提案する。 提案手法の信号速度は, 弱結合の第2のパワーと新しい物理値にスケールするが, 信号が第4の結合にスケールする光を透過する実験とは対照的である。 我々は、dSPDCを向上させるために必要な光学媒体の特性を分析し、その速度を推定する。 走査型CCDを用いた高分解能ゴーストイメージング計測のベンチトップデモを行い、その有用性をdSPDCサーチで示す。

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