論文の概要: Search for New Particles with Flying Quantum Sensors in Space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.15755v1
- Date: Mon, 21 Oct 2024 08:15:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-22 13:18:00.929610
- Title: Search for New Particles with Flying Quantum Sensors in Space
- Title（参考訳）: 宇宙空間における空飛ぶ量子センサを用いた新しい粒子の探索
- Authors: Huang Xingming, Wang Yuanhong, Jiang Min, Kang Xiang, Su Haowen, Wang Zehao, Lin Qing, Zheng Wenqiang, Sun Yuan, Liu Liang, Peng Xinhua, Zhao Zhengguo, Du JiangFeng,
- Abstract要約: 標準モデルを超えて超軽量な新しい粒子を探索するための空間型量子センシングの実装を提案する。
中心となる考え方は、宇宙量子センサーのスピンアンサンブルと地球内部に存在する粒子の間の長距離相互作用を探索することである。
我々の予測した探索感度は、地上実験と提案の両方の感度を最大7桁まで上回ることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Recent advancements in space science and technologies offer exciting prospects for investigating novel research that is unattainable within terrestrial laboratories. Here we propose the implementation of space-based quantum sensing to explore ultralight new particles beyond the standard model. The central idea involves probing long-range interactions between spin ensembles of space quantum sensors and the particles residing within Earth, mediated by ultralight particles. We show that such interactions can be substantially enhanced in space platforms and thus increase the search sensitivity. In contrast to their terrestrial counterparts, space-based quantum searches exhibit remarkable velocity enhancements, approaching the first cosmic speed, and thus enables the exploration of unexplored parameter space concerning ultralight new particles. Furthermore, the substantial abundance of electrons and nucleons within Earth plays a crucial role in extending the scope of our mission. Our projected search sensitivity can surpass the sensitivities of both terrestrial experiments and proposals by up to approximately 7 orders of magnitude. We also briefly discuss other space mission, including ``space-ground integrated" network of quantum sensors for dark matter searches.
- Abstract（参考訳）: 近年の宇宙科学と技術の進歩は、地上実験室では達成不可能な新しい研究を探求するためのエキサイティングな展望をもたらす。
本稿では、標準モデルを超えて超軽量な新しい粒子を探索するための空間型量子センシングの実装を提案する。
中心となる考え方は、宇宙量子センサーのスピンアンサンブルと、超軽量粒子を介する地球内に存在する粒子との間の長距離相互作用を探索することである。
これらの相互作用は,空間プラットフォームにおいて大幅に拡張され,探索感度が向上することを示す。
地上のものと対照的に、宇宙ベースの量子サーチは、最初の宇宙速度に近づき、顕著な速度の増大を示し、超軽量新粒子に関する未探索パラメータ空間の探索を可能にした。
さらに、地球内部の電子や核子の存在は、我々のミッションの範囲を広げる上で重要な役割を担っている。
我々の予測した探索感度は、地上実験と提案の両方の感度を最大7桁まで上回ることができる。
また、暗黒物質探索のための量子センサーの‘スペース・グラウンド・インテグレート’ネットワークなど、他の宇宙ミッションについても簡単に議論する。
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