論文の概要: Searches for massive neutrinos with mechanical quantum sensors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.05883v1
• Date: Tue, 12 Jul 2022 23:12:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-05 09:20:39.471745
• Title: Searches for massive neutrinos with mechanical quantum sensors
• Title（参考訳）: メカニカル量子センサを用いた巨大ニュートリノの探索
• Authors: Daniel Carney, Kyle G. Leach, David C. Moore
• Abstract要約: 本稿では、標準量子限界付近で感度で操作される1ナノメートルスケールの光学共振型センサが重ステリルニュートリノを探索できるという考えを述べる。 光ニュートリノ状態の質量を絶対的に測定するためには、機械的センサーが量子状態にうまく動作し、最終的に感度に達する可能性についてもコメントする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The development of quantum optomechanics now allows mechanical sensors with femtogram masses to be controlled and measured in the quantum regime. If the mechanical element contains isotopes that undergo nuclear decay, measuring the recoil of the sensor following the decay allows reconstruction of the total momentum of all emitted particles, including any neutral particles that may escape detection in traditional detectors. As an example, for weak nuclear decays the momentum of the emitted neutrino can be reconstructed on an event-by-event basis. We present the concept that a single nanometer-scale, optically levitated sensor operated with sensitivity near the standard quantum limit can search for heavy sterile neutrinos in the keV-MeV mass range with sensitivity significantly beyond existing constraints. We also comment on the possibility that mechanical sensors operated well into the quantum regime might ultimately reach the sensitivities required to provide an absolute measurement of the mass of the light neutrino states.
• Abstract（参考訳）: 量子光学学の発展により、フェムトグラム質量を持つ機械的センサーを量子状態で制御し測定できるようになった。 機械元素が核崩壊を起こす同位体を含む場合、崩壊に続くセンサーの反動を測定することで、従来の検出器で検出から逃れることのできる中性粒子を含む全ての放出粒子の運動量を復元することができる。 例えば、弱い核崩壊の場合、放出されたニュートリノの運動量は事象ごとに再構成することができる。 本稿では, 標準量子限界付近で感度を有する単一ナノメートルの光学浮揚センサを用いて, kev-mev質量範囲のヘビーエチルニュートリノを探索し, 既存の制約をはるかに超える感度を求める。 また、量子構造によく入った機械式センサが最終的に、光ニュートリノ状態の質量を絶対的に測定するために必要な感度に達する可能性についても言及する。

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