論文の概要: Simultaneous Resonant and Broadband Detection of Ultralight Dark Matter and High-Frequency Gravitational Waves via Cavities and Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.12387v2
• Date: Mon, 04 Nov 2024 16:49:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-05 21:25:55.121827
• Title: Simultaneous Resonant and Broadband Detection of Ultralight Dark Matter and High-Frequency Gravitational Waves via Cavities and Circuits
• Title（参考訳）: キャビティと回路による暗黒物質と高周波重力波の同時共振と広帯域検出
• Authors: Yifan Chen, Chunlong Li, Yuxin Liu, Jing Shu, Yuting Yang, Yanjie Zeng,
• Abstract要約: シングルモード共振器は広い周波数範囲をカバーするために複数の走査ステップを必要とする。 ビームスプリッタ型および非縮退パラメトリックカップリングによる補助モードを導入する。 ヘテロダインアップコンバージョン検出では、ソース周波数の複数の順序を高感度でプローブすることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.8221650572378945
• License:
• Abstract: Electromagnetic resonant systems, such as cavities and LC circuits, are widely used to detect ultralight boson dark matter and high-frequency gravitational waves. However, the narrow bandwidth of single-mode resonators necessitates multiple scan steps to cover broad frequency ranges. By incorporating a network of auxiliary modes via beam-splitter-type and non-degenerate parametric couplings, we enable broadband detection with an effective bandwidth of each scan matching the order of the resonant frequency, while maintaining a strong signal response. In heterodyne upconversion detection, where a background cavity mode transitions into another due to a potential background source, multiple orders of the source frequency can be probed with high sensitivity without tuning the cavity frequency. Consequently, our method allows for significantly deeper exploration of the parameter space within the same integration time compared to single-mode detection.
• Abstract（参考訳）: キャビティやLC回路などの電磁共鳴システムは、超軽量のボソン暗黒物質や高周波重力波を検出するために広く用いられている。 しかし、単一モード共振器の狭い帯域幅は、広い周波数範囲をカバーするために複数の走査ステップを必要とする。 ビームスプリッタ型および非縮退パラメトリック結合による補助モードのネットワークを組み込むことにより、強い信号応答を維持しつつ、共振周波数の順序に一致する各走査の有効帯域幅でブロードバンド検出を可能にする。 バックグラウンドキャビティモードが潜在的背景源によって別のキャビティモードに遷移するヘテロダインアップコンバージョン検出では、キャビティ周波数を調整することなく、複数のソース周波数を高感度でプローブすることができる。 その結果,本手法は単一モード検出と比較して,同じ積分時間内でパラメータ空間のより深い探索を可能にする。

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