論文の概要: Quantum dual-path interferometry scheme for axion dark matter searches
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.08291v5
- Date: Mon, 19 Aug 2024 05:04:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-21 06:51:56.051781
- Title: Quantum dual-path interferometry scheme for axion dark matter searches
- Title（参考訳）: アクシオン暗黒物質探索のための量子二重パス干渉法
- Authors: Qiaoli Yang, Yu Gao, Zhihui Peng,
- Abstract要約: 磁場で透過されたキャビティでは, キャビティ品質係数により, 単一軸イオン光子変換率が向上することを示す。
アクシオンキャビティは、時間的分離を持つ単一光子を放出する量子デバイスと見なすことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0636475069923585
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Exploring the mysterious dark matter is a key quest in modern physics. Currently, detecting axions, a hypothetical particle proposed as a primary component of dark matter, remains a significant challenge due to their weakly interacting nature. Here we show at quantum level that in a cavity permeated by a magnetic field, the single axion-photon conversion rate is enhanced by the cavity quality factor and is quantitatively larger than the classical result by $\pi/2$. The axion cavity can be considered a quantum device emitting single photons with temporal separations. This differs from the classical picture and reveals a possibility for the axion cavity experiment to handle the signal sensitivity at the quantum level, e.g., a dual path quantum interferometry with cross-power and second-order correlation measurements. This scheme would greatly reduce the signal scanning time and improve the sensitivity of the axion-photon coupling, potentially leading to the direct observation of axions.
- Abstract（参考訳）: 神秘的な暗黒物質を探索することは、現代物理学における重要な探求である。
現在、ダークマターの主成分として提唱された仮説粒子であるアクシオンの検出は、弱い相互作用の性質のため重要な課題である。
ここでは、磁場によって透過されたキャビティにおいて、単一の軸-光子変換速度はキャビティの品質係数によって向上し、古典的な結果よりも$\pi/2$で定量的に大きいことを示す。
アクシオンキャビティは、時間的分離を持つ単一光子を放出する量子デバイスと見なすことができる。
これは古典的な図と異なり、アクシオンキャビティ実験が量子レベルでの信号感度を扱う可能性を明らかにしている。
このスキームは、信号走査時間を大幅に短縮し、軸イオン-光子カップリングの感度を向上し、おそらくは軸イオンの直接観察に繋がる。
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