論文の概要: Quantum Science and the Search for Axion Dark Matter

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.11797v1
• Date: Mon, 24 Apr 2023 02:52:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-25 16:17:24.308860
• Title: Quantum Science and the Search for Axion Dark Matter
• Title（参考訳）: 量子科学とアクシオンダークマターの探索
• Authors: Alexander O. Sushkov
• Abstract要約: ダークマターパズルは現代の物理学において最も重要なオープン問題の一つである。 多数の精密実験が、アクシオンのようなダークマターの3つの非重力相互作用を探索している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 91.3755431537592
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The dark matter puzzle is one of the most important open problems in modern physics. The ultra-light axion is a well-motivated dark matter candidate, conceived to resolve the strong-CP problem of quantum chromodynamics. Numerous precision experiments are searching for the three non-gravitational interactions of axion-like dark matter. Some of the searches are approaching fundamental quantum limits on their sensitivity. This Perspective describes several approaches that use quantum engineering to circumvent these limits. Squeezing and single-photon counting can enhance searches for the axion-photon interaction. Optimization of quantum spin ensemble properties is needed to realize the full potential of spin-based searches for the electric-dipole-moment and the gradient interactions of axion dark matter. Several metrological and sensing techniques, developed in the field of quantum information science, are finding natural applications in this area of experimental fundamental physics.
• Abstract（参考訳）: ダークマターパズルは現代の物理学において最も重要なオープン問題の一つである。 超光軸は、量子色力学の強いCP問題を解くために考案された、よく動機付けられたダークマター候補である。 多数の精密な実験がアクシオン様ダークマターの3つの非重力相互作用を探索している。 一部の検索は、感度の基本的な量子限界に近づいている。 このパースペクティブは、量子工学を用いてこれらの限界を回避するいくつかのアプローチを記述する。 スクイーズと単光子計数により、軸-光子相互作用の探索が促進される。 量子スピンアンサンブル特性の最適化は、陽子ダークマターの電子双極子運動のスピンベース探索と勾配相互作用の完全なポテンシャルを実現するために必要である。 量子情報科学の分野で開発されたいくつかのメトロロジーおよびセンシング技術は、実験基礎物理学の分野で自然に応用されている。

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