論文の概要: Constraints on Velocity and Spin Dependent Exotic Interaction at the Millimeter Scale with a Diamagnetic-levitated Force Sensor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.20270v1
• Date: Wed, 26 Mar 2025 06:34:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-27 13:19:55.025309
• Title: Constraints on Velocity and Spin Dependent Exotic Interaction at the Millimeter Scale with a Diamagnetic-levitated Force Sensor
• Title（参考訳）: 磁気浮上型力センサを用いたミリスケールにおける速度とスピン依存エキゾチック相互作用の制約
• Authors: Kenan Tian, Yuanji Sheng, Rui Li, Lei Wang, Peiran Yin, Shaochun Lin, Dingjiang Long, Chang-Kui Duan, Xi Kong, Pu Huang, Jiangfeng Du,
• Abstract要約: 光ボソンは電子スピンと核子の間の速度とスピン依存エキゾチック相互作用を媒介する。 本研究では, 磁気浮上型力センサを用いたエキゾチック相互作用をミリスケールで検出する手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.476011077213004
• License:
• Abstract: Light bosons, beyond the standard model and as prominent candidates for dark matter, can mediate velocity and spin dependent exotic interaction between electron spins and nucleons. At short ranges, it remains an open challenge to test this exotic interaction with high precision. Here, we present a method based on diamagnetic-levitated force sensor to detect the exotic interaction at the millimeter scale. Improved constraints for the coupling $g_A^e g_V^N$ are established, within the force range spanning from 0.15 mm to 1.5 mm. And the constraint $|g_A^e g_V^N| \leq 4.39 \times10^{-26}$ at $\lambda$ = 0.5 mm at the $95 \%$ confidence level, significantly surpasses previous results by more than three orders of magnitude. The diamagnetic levitation force measurement system developed here can also be repurposed to probe other exotic spin-dependent interactions, such as the exotic spin-spin interaction. This system provides a platform for the exploration of dark matter.
• Abstract（参考訳）: 光ボソンは標準モデルを超えて、ダークマターの顕著な候補として、電子スピンと核子の間の速度とスピン依存的なエキゾチック相互作用を仲介することができる。 短期的には、このエキゾチックな相互作用を高い精度でテストすることは、未解決の課題である。 本稿では, 磁気浮上型力センサを用いたエキゾチック相互作用をミリスケールで検出する手法を提案する。 g_A^e g_V^N$の結合の制約を0.15mm〜1.5mmの範囲で改善する。 そして、制約 $|g_A^e g_V^N| \leq 4.39 \times10^{-26}$ at $\lambda$ = 0.5 mm at the 95 \%$ confidence level は、以前の結果よりも3桁以上大きく上回る。 ここで開発された磁気浮上力測定システムは、エキゾチックスピン-スピン相互作用のような他のエキゾチックスピン依存相互作用を探索するために再利用することもできる。 このシステムは暗黒物質探査のためのプラットフォームを提供する。

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