論文の概要: Axion search with quantum nondemolition detection of magnons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.08764v4
• Date: Mon, 23 May 2022 08:50:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 23:55:21.442438
• Title: Axion search with quantum nondemolition detection of magnons
• Title（参考訳）: マグノンの量子非破壊検出による軸索探索
• Authors: Tomonori Ikeda, Asuka Ito, Kentaro Miuchi, Jiro Soda, Hisaya Kurashige, Yutaka Shikano
• Abstract要約: この軸は強いCP問題の解であり、ダークマターの主要な候補の1つである。 本稿では,マグノンの量子非破壊検出,すなわち固体中の集合スピン励起の量子化に基づく軸方向検出手法を提案する。
• 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: The axion provides a solution for the strong CP problem and is one of the leading candidates for dark matter. This paper proposes an axion detection scheme based on quantum nondemolition detection of magnon, i.e., quanta of collective spin excitations in solid, which is expected to be excited by the axion-electron interaction predicted by the Dine-Fischer-Srednicki-Zhitnitsky (DFSZ) model. The prototype detector is composed of a ferrimagnetic sphere as an electronic spin target and a superconducting qubit. Both of these are embedded inside a microwave cavity, which leads to a coherent effective interaction between the uniform magnetostatic mode in the ferrimagnetic crystal and the qubit. An upper limit for the coupling constant between an axion and an electron is obtained as $g_{aee}<2.6\times10^{-6}$ at the 95% confidence level for the axion mass of $33.117$$\mu$eV $<m_{a}<33.130$$\mu$eV.
• Abstract（参考訳）: axionは強いcp問題に対する解決策を提供し、ダークマターの主要な候補の一つである。 本稿では,Dine-Fischer-Srednicki-Zhitnitsky (DFSZ)モデルにより予測される軸-電子相互作用によって励起されるであろう固体中の集合スピン励起の量子化という,マグノンの非劣化検出に基づく軸イオン検出手法を提案する。 プロトタイプ検出器は、電子スピンターゲットとしての強磁性球体と超伝導量子ビットとからなる。 どちらもマイクロ波キャビティ内に埋め込まれており、フェライト結晶の均一な静磁場モードと量子ビットの間のコヒーレントな効果的な相互作用をもたらす。 g_{aee}<2.6\times10^{-6}$ 95%信頼レベルでアキオンと電子の間のカップリング定数の上限を33.117$$$$\mu$ev$<m_{a}<33.130$$\mu$evとする。

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