論文の概要: Detecting gravitational waves with spin systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.11009v1
- Date: Mon, 13 Oct 2025 04:58:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-14 18:06:30.205763
- Title: Detecting gravitational waves with spin systems
- Title（参考訳）: スピン系による重力波の検出
- Authors: Jiamin Liang, Mingqiu Li, Yu Gao, Wei Ji, Sichun Sun, Qi-Shu Yan,
- Abstract要約: 我々は、スピン系を用いて、この未探索周波数状態における重力波を検出することを提案する。
重力波に対するスピンの反応を導出し、よく知られたゲルツェンシュテイン効果、計量誘起相互作用、重力スピンホール効果の3つの異なる効果を同定する。
提案手法はキロヘルツからギガヘルツの範囲での重力波の観測が可能であり、予測感度は$sqrtS_happrox10-20mathrmHz-1/2$に達する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.587398029054809
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The observation of gravitational waves has opened a new window into the Universe through gravitational-wave astronomy. However, high-frequency gravitational waves remain undetected. In this work, we propose that spin systems can be employed to detect gravitational waves in this unexplored frequency regime. We derive the spin's response to gravitational waves and identify three distinct effects: the well-known Gertsenshtein effect, a metric-induced interaction, and the gravitational spin Hall effect. We focus on nuclear spins and utilize nuclear magnetic resonance to enhance the gravitational response, leveraging the advantages of long coherence time, high polarization, and a small gyromagnetic ratio. The proposed experimental scheme is capable of probing gravitational waves in the kilohertz to gigahertz range, with projected sensitivities reaching $\sqrt{S_h}\approx10^{-20}~\mathrm{Hz}^{-1/2}$.
- Abstract（参考訳）: 重力波の観測は、重力波天文学を通して宇宙に新しい窓を開いた。
しかし、高周波重力波は検出されていない。
本研究では、この未探索周波数状態における重力波の検出にスピン系を用いる方法を提案する。
重力波に対するスピンの反応を導出し、よく知られたゲルツェンシュテイン効果、計量誘起相互作用、重力スピンホール効果の3つの異なる効果を同定する。
我々は、長いコヒーレンス時間、高偏極、小さなジャイロ磁気比の利点を利用して、核スピンに焦点を合わせ、核磁気共鳴を利用して重力応答を高める。
提案した実験方法は、キロヘルツからギガヘルツの範囲で重力波を観測することができ、予測された感度は$\sqrt{S_h}\approx10^{-20}~\mathrm{Hz}^{-1/2}$に達する。
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