論文の概要: Dark Matter Searches on a Photonic Chip
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17260v1
- Date: Tue, 30 Jan 2024 18:52:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-31 13:43:04.246462
- Title: Dark Matter Searches on a Photonic Chip
- Title（参考訳）: ダークマターはフォトニックチップで検索する
- Authors: Nikita Blinov, Christina Gao, Roni Harnik, Ryan Janish, Neil Sinclair
- Abstract要約: 統合フォトニクスを用いて0.1eVの質量を持つDM候補を探索する新しい提案について述べる。
本研究では, グラウトや周期配置マイクロリングなどの屈折率変調共振器が, DMと効率的に結合するEMモードをサポートすることを示す。
次に、この実験概念の感度を、DMのアクシオン様粒子とダークフォトンモデルという文脈で推定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Dark matter (DM) with masses of order an electronvolt or below can have a
non-zero coupling to electromagnetism. In these models, the ambient DM behaves
as a new classical source in Maxwell's equations, which can excite potentially
detectable electromagnetic (EM) fields in the laboratory. We describe a new
proposal for using integrated photonics to search for such DM candidates with
masses in the 0.1 eV - few eV range. This approach offers a wide range of
wavelength-scale devices like resonators and waveguides that can enable a novel
and exciting experimental program. In particular, we show how refractive
index-modulated resonators, such as grooved or periodically-poled microrings,
or patterned slabs, support EM modes with efficient coupling to DM. When
excited by the DM, these modes can be read out by coupling the resonators to a
waveguide that terminates on a micron-scale-sized single photon detector, such
as a single pixel of an ultra-quiet charge-coupled device or a superconducting
nanowire. We then estimate the sensitivity of this experimental concept in the
context of axion-like particle and dark photon models of DM, showing that the
scaling and confinement advantages of nanophotonics may enable exploration of
new DM parameter space.
- Abstract（参考訳）: 電子ボルト以下の秩序の質量を持つダークマター(DM)は、電磁磁気と非ゼロ結合を持つ。
これらのモデルでは、周囲dmはマクスウェル方程式の新しい古典的源として振る舞うことができ、実験室で検出可能な電磁場(em)を励起することができる。
統合フォトニクスを用いて0.1eVの質量を持つDM候補を探索する新しい提案について述べる。
このアプローチは、新しいエキサイティングな実験プログラムを可能にする共振器や導波路のような幅広い波長スケールのデバイスを提供する。
特に, グラウトや周期配置マイクロリング, パターンスラブなどの屈折率変調共振器が, DMと効率的に結合するEMモードをどのようにサポートするかを示す。
DMに興奮すると、これらのモードは共振器をマイクロスケールの単一光子検出器(ウルトラキーの電荷結合装置の1ピクセルや超伝導ナノワイヤなど)で終端する導波路に結合することで読み出すことができる。
次に、この実験概念の感度を、DMのアクシオン様粒子およびダークフォトンモデルという文脈で推定し、ナノフォトニクスのスケーリングと閉じ込めの利点が新しいDMパラメータ空間の探索を可能にすることを示した。
関連論文リスト
- Wigner-function formalism for the detection of single microwave pulses in a resonator-coupled double quantum dot [0.0]
理論的には単一マイクロ波パルスの光検出を解析する。
我々は、時間-エネルギーの不確実性関係に応じて、入射光子の時間と周波数を検知するトレードオフを見出した。
DQD-共振器ハイブリッド系における電子と相互作用するマイクロ波光子の時間依存性について考察した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-18T08:35:42Z) - Nonlinear dynamical Casimir effect and Unruh entanglement in waveguide QED with parametrically modulated coupling [83.88591755871734]
理論的には、1次元導波路に対して動く2レベル量子ビットの配列について検討する。
この運動の周波数が2倍のクビット共鳴周波数に近づくと、光子のパラメトリック生成と量子ビットの励起を誘導する。
我々は、摂動図式技術と厳密なマスター方程式アプローチの両方を取り入れた包括的一般理論フレームワークを開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-30T15:54:33Z) - Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。
トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。
我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z) - Measuring the magnon-photon coupling in shaped ferromagnets: tuning of
the resonance frequency [50.591267188664666]
キャビティ光子と強磁性スピンの励起は ハイブリッドアーキテクチャで情報交換できる
速度向上は通常、電磁キャビティの幾何学を最適化することで達成される。
強磁性体の基本周波数を設定することにより、強磁性体の幾何学も重要な役割を果たすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-08T11:28:31Z) - Slowing down light in a qubit metamaterial [98.00295925462214]
マイクロ波領域の超伝導回路は 未だにそのような装置を欠いている
共振導波路に結合した8量子ビットからなる超伝導メタマテリアルにおいて、電磁波の減速を実証した。
本研究は, 超伝導回路の高柔軟性を実証し, カスタムバンド構造を実現することを目的とした。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-14T20:55:10Z) - A low-loss ferrite circulator as a tunable chiral quantum system [108.66477491099887]
単結晶イットリウム鉄ガーネット(YIG)を3次元キャビティ内に構築した低損失導波管循環器を実演した。
超伝導ニオブキャビティとキラル内部モードのコヒーレントカップリングについて述べる。
また、この系の有効非エルミート力学とその有効非相互固有値についても実験的に検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-21T17:34:02Z) - Tunable Anderson Localization of Dark States [146.2730735143614]
超伝導導波路量子電磁力学系におけるアンダーソンの局在について実験的に検討した。
サブラジアント暗黒モード近傍での伝送係数の指数的抑制を観測する。
この実験は、新しいプラットフォーム上での様々なローカライゼーション現象の研究の扉を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-25T07:52:52Z) - Multifunctional Superconducting Nanowire Quantum Sensors [2.8179433392269817]
超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)は、高量子効率と低暗数単光子検出を提供する。
ここでは,非晶質SNSPDの磁場中において,無視可能な暗カウントレートで最大$pm 6$Tの頑健な性能を示す。
また、SNSPDは100$mathrmmu T/sqrtHz$以上の感度の磁力計や20$mathrmmu K/sqrtHzの感度の温度計としても使用できることを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-17T20:23:59Z) - Quantum coherent microwave-optical transduction using high overtone bulk
acoustic resonances [6.467198007912785]
マイクロ波場の単一量子を光学領域に変換する装置は、卓越した試みである。
本稿では,量子コヒーレントな双方向トランスダクションの要件を満たす新しいトランスダクション方式を提案する。
提案手法は,マイクロ波と光光子を共ヒーレントに結合させるため,中間的なメカニカルモード,ハイオーバートンバルク音響共鳴(HBAR)を利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-28T11:45:37Z) - Single-quadrature quantum magnetometry in cavity electromagnonics [0.0]
キャビティ量子磁気学における超感度磁気センサの方式を提案する。
磁気双極子相互作用による磁気モードに結合した共振器内マイクロ波モードを提案する。
提案した磁気増幅器の感度は10-18T/sqrtHz$と推定される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-11T21:23:19Z) - A millimeter-wave Bell Test using a ferrite parametric amplifier and a
homodyne interferometer [0.0]
イットリウム鉄ガーネット(YIG)フェライトは、絡み合った光子を作るのに理想的な材料である。
提案アーキテクチャにより、YIG量子技術に基づくセンサの開発が可能となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-02T17:59:35Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。