論文の概要: Search for dark photons with synchronized quantum sensor network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.00890v1
- Date: Mon, 1 May 2023 15:51:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-02 12:54:45.047601
- Title: Search for dark photons with synchronized quantum sensor network
- Title（参考訳）: 同期量子センサネットワークを用いた暗黒光子の探索
- Authors: Min Jiang, Taizhou Hong, Dongdong Hu, Yifan Chen, Fengwei Yang, Tao
Hu, Xiaodong Yang, Jing Shu, Yue Zhao, Xinhua Peng
- Abstract要約: MHz以下の質量を持つダーク光子の存在に関する現在の制約は、主に宇宙学的または天体物理学的な制限によって設定されている。
ここでは、GPS(Global Positioning System)と同期し、2メートルの遮蔽室の端に位置する15個の原子磁気センサのネットワークを実証する。
このネットワークを用いて、暗黒光子暗黒物質の運動混合係数を1-500Hzの範囲で制限し、この質量窓内での地上実験の強い制約を与える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.00599935008738
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Ultralight dark photons constitute a well-motivated candidate for dark
matter. Nevertheless, current constraints on the existence of dark photons with
masses below MHz are predominantly set by cosmological or astrophysical limits.
They behave as effective currents when coupled with standard model photons
through kinetic mixing. When situated in electromagnetic shielded rooms,
oscillating magnetic fields are generated with the maximum field strength
proportional to the shield size. Here, we demonstrate a network of 15 atomic
magnetometers, which are synchronized with the Global Positioning System (GPS)
and are situated on the edges of two meter-scale shielded rooms, serving as a
powerful tool to search for dark photons. Both the network multiple quantum
sensors and the shield large size significantly enhance the expected
dark-photon signals. Using this network, we constrain the kinetic mixing
coefficient of dark photon dark matter over the mass range 1-500 Hz, which
gives the strongest constraint of a terrestrial experiment within this mass
window. Our prospect indicates that future data releases may go beyond the
constraints from the Cosmic Microwave Background and the gas cloud cooling.
- Abstract（参考訳）: 暗黒光子はダークマターのよく動機付けられた候補である。
それでも、質量がmhz以下の暗黒光子の存在に関する現在の制約は、宇宙論や天体物理学の限界によって主に設定されている。
キネティックミキシングにより、標準的なモデル光子と結合すると効果的な電流として振る舞う。
電磁シールド室に位置する場合、シールドサイズに比例する最大磁場強度で振動磁界が生成される。
ここでは、GPS(Global Positioning System)と同期し、2メートルの遮蔽室の端に位置し、暗黒光子を探索するための強力なツールとして機能する15個の原子磁気センサのネットワークを実証する。
ネットワーク多重量子センサーとシールドサイズの両方が期待される暗光子信号を大幅に強化する。
このネットワークを用いて、暗黒光子暗黒物質の運動混合係数を1-500Hzの範囲で制限し、この質量窓内での地上実験の強い制約を与える。
我々の予測では、将来のデータリリースは宇宙マイクロ波背景とガス雲の冷却の制約を超える可能性がある。
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