論文の概要: Searching for Ultralight Dark Matter with MOLeQuTE: a Massive Optically Levitated Quantum Tabletop Experiment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.00166v1
- Date: Fri, 28 Nov 2025 19:09:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-02 19:46:34.097249
- Title: Searching for Ultralight Dark Matter with MOLeQuTE: a Massive Optically Levitated Quantum Tabletop Experiment
- Title（参考訳）: MOLeQuTEによる超軽量暗黒物質の探索--大容量光浮上量子テーブルトップ実験
- Authors: Louis Hamaide, Hannah Banks, Peter Barker, Andrew A. Geraci,
- Abstract要約: 光学的に捕捉されたセンサーは、高い力感受性を持つが、この文脈では比較的未解明のままである。
我々は、そのような力を検出するために特別に設計された、調整可能な、光学的に捕捉された新しいセンサーを提案する。
光学的に閉じ込められたシステムにおける量子ノイズの最初のシステマティック解析と最適化を行い、我々の設定が標準量子限界で動作可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Many well theoretically motivated models of ultralight dark matter are expected to give rise to feeble oscillatory forces on macroscopic objects. Optically trapped sensors have high force sensitivities but have remained relatively unexplored in this context. In this work we propose a new, tunable, optically trapped sensor specifically designed to detect such forces. Our design features a high-mass (mg) plate whose weight is supported by a vertical beam. We present the first systematic analysis and optimisation of quantum noises in optically trapped systems and show that our setup has the potential to operate at the standard quantum limit with current off-the-shelf technologies. We demonstrate that our sensor could offer unique access to large regions of uncharted parameter space of vector B-L dark matter, with projected sensitivities that could advance existing limits by several orders of magnitude over a broad range of frequencies.
- Abstract（参考訳）: 超軽量ダークマターのよく理論上動機付けられたモデルの多くは、マクロな物体に十分な振動力をもたらすことが期待されている。
光学的に捕捉されたセンサーは、高い力感受性を持つが、この文脈では比較的未解明のままである。
本研究では、このような力を検出するために特別に設計された新しい、調整可能な、光学的に閉じ込められたセンサーを提案する。
我々の設計では、重量を垂直ビームで支える高質量(mg)プレートを特徴としている。
我々は、光学的閉じ込められたシステムにおける量子ノイズの最初のシステマティック解析と最適化を行い、我々の設定が現在のオフザシェルフ技術と標準量子限界で動作可能であることを示す。
我々のセンサは、ベクトルB-Lダークマターの非チャートパラメータ空間の広い領域に一意にアクセスできることを示した。
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