Radial acceleration relation from symmetron fifth forces
我们表明，旋转支持星系的径向加速度关系可以解释，在没有冷暗物质的情况下，由一个非最小耦合标量场，其第五力部分屏蔽在星系尺度上的玻色子机制。此外，我们表明，足够的能量存储在介子场来解释星系盘的动力学稳定性。
2017-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Acoustic Rabi oscillations between gravitational quantum states and impact on symmetron dark energy
宇宙学的标准模型对宇宙的演化提供了一个强有力的描述。然而，从理论的角度来看，真空能量的小幅度是令人不安的。一个吸引人的解决方案是引入额外的标量场。然而，到目前为止，这些都没有被实验检测到，这表明某种筛选机制可能在起作用。虽然已经为一种筛选候选者-变色龙场-建立了参数空间中的广泛排除区域，但也提出了另一种基于自发对称性破缺的自然筛选机制，其形式为变色龙11。这样的场会改变地球引力势中超冷中子的量子态的能量。在这里，我们展示了一种基于拉比共振方法的光谱方法，该方法以E=2 x 10^（-15）eV的分辨率探测这些量子态。这使我们能够排除介子作为大体积三维参数空间的暗能量的起源。
2019-02-23 gr-qc hep-ph nucl-ex
Casimir, Gravitational and Neutron Tests of Dark Energy
我们调查实验室测试的暗能量理论，修改引力的方式概括的逆幂律变色龙模型。我们利用这些理论的断层描述，捕获$f(R)$模型的大曲率限制，的duplex和duplex。我们认为它们的影响，在各种实验中，一个新的标量相互作用的存在可能会被发现。更准确地说，我们专注于卡西米尔，Eot洗和中子实验。我们表明，在实验室中，puponons，puponons和广义变色龙模型是有效的测试。对于广义变色龙，我们修改他们的地位，在即将举行的卡西米尔实验，如在阿姆斯特丹的CANNEX，并表明他们是在检测范围内。
2014-12-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Search for dark energy with neutron interferometry
本文利用中子干涉测量实验数据，将伸缩子场和对称子场暗能量模型的参数约束提升了数个数量级，并为拟议的中子分裂干涉仪建立了约束，同时揭示了对称子场在圆柱真空腔中的多重静态解行为。
2023-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bounds on screened dark energy from near-Earth space-based measurements
Università di Salerno（萨莱诺大学）；INFN, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Institut de Physique Théorique, Université Paris-Saclay, CEA, CNRS（巴黎萨克雷大学理论物理研究所）
通过近地空间测量，研究利用后牛顿框架计算了对chameleon、symmetron和dilaton模型的约束，展示了空间实验对屏蔽暗能量的高灵敏度探测。
2026-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Muon $g-2$ and Screened Modified Gravity
我们展示了轻标量场如何解释（反）μ子反常磁矩的理论值和观测值之间的差异。当光标量场与物质和光子耦合时，会引起带电粒子反常磁矩的变化。这是由两个并发的影响引起的。传统上，光标量引起回旋频率的变化，补充来自实验使用的磁场和电场的电磁效应。在单圈水平上，光标量也对反常磁矩有量子力学贡献。对于与汤川相互作用耦合的非屏蔽标量场，在应用卡西尼约束偏离牛顿引力后，这些贡献可以忽略不计。另一方面，屏蔽标量，如变色龙或光子，可以在实验室中与物质强烈耦合，并在太阳系中解耦。这使我们能够探测它们的参数空间的分支，在这些分支中，最近测量到的（反）μ子的反常磁矩可以在变色龙和奇子的情况下被解释。这可能是一个暗示，即修改后的重力在实验室中发挥作用。
2022-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Numerical Methods for Scalar Field Dark Energy in Table-top Experiments and Lunar Laser Ranging
针对环境依赖的伸缩子暗能量场数值求解困难的问题，提出精确解基准、重参数化方法和非均匀有限差分算法，可推广至其他标量-张量理论，适用于多类暗能量探测实验。
2024-01-29 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
SUPER-Screening
我们提出了一个框架，用于嵌入屏蔽修改重力的标量张量模型，如变色龙，变色龙和环境变色龙到全球超对称。这是通过将暗区与可观测区和超对称破缺区隔离开来实现的。我们研究所产生的超对称功能，在一个独立的模型的方式，并发现，当该理论遵循从一个潜在的超引力，调解超对称破缺的黑暗部门诱导软质量的标量的引力子质量。这足以禁止超对称光子的构建，并确保当其他屏蔽机制起作用时，宇宙中没有任何物体是不被屏蔽的，从而排除了任何可观察到的特征。考虑到基础物理学中修正引力的可能起源，我们发现只有无尺度模型才能避开这些特征。我们还提出了一种新的机制，其中的标量耦合到其他两个标量下的U（1）可以动态地产生一个小的宇宙学常数在后期的形式的Fayet-Iliopoulos项。
2012-12-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Frequency shifts induced by light scalar fields
本文研究了轻标量场在干涉测量探针粒子中诱导的频移，发现symmetrons模型的诱导频移有望严格约束此前无法触及的参数空间部分，而$n=-4$的chameleon模型则无法提供新约束。
2024-12-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting Chameleon Dark Energy via Electrostatic Analogy
宇宙后期的加速膨胀可能是由小尺度上的标量场造成的，就像变色龙或变色龙场景一样。我们提出了这样的标量场和静电薄壳配置之间的类比，它允许一般扩展机构的场分布的计算。有趣的是，磁场显示出一种“避雷针”效应，即在尖形或细长形物体的两端附近增强。从这个对应关系，我们表明，非球形测试机构沉浸在背景场将经历一个净扭矩所造成的标量场。这种效应在引力的情况下没有对应物，可以在未来的实验中进行测试。
2012-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lectures on Screened Modified Gravity
宇宙膨胀的加速导致了暗能量模型的建立，其中光标量场的范围可能达到宇宙学尺度。屏蔽机制使这些模型能够避开太阳系和实验室中严格的引力测试。我将简要地回顾一些显着的特点，筛选修改的重力模型的变色龙，变色龙或变色龙类型使用$f(R)$重力作为模板。
2012-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Screened Scalar Fields in the Laboratory and the Solar System
针对暗能量与暗物质起源未知的问题，本文汇总了chameleon、symmetron、环境相关伸缩子三类屏蔽标量场模型的最新实验约束，结合多类实验结果并预测了CANNEX实验的约束情况。
2024-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Experiment to detect dark energy forces using atom interferometry
宇宙的加速膨胀激发了广泛的一类标量场理论，它们在大尺度上修正了引力。在广义相对论的弱场极限已经被实验证实的区域，这样的理论需要一种屏蔽机制来抑制新的力。我们测量了高真空室中原子向宏观测试质量的加速度，在某些理论中，新的力是未屏蔽的。我们用原子干涉测量法进行的测量表明，原子和试验质量之间的吸引力与牛顿引力没有明显的不同。这一结果对变形引力的变色龙和牛顿理论中的自由参数提出了严格的限制。
2018-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring the local Dark Matter density in the laboratory
尽管有强有力的证据表明我们的宇宙中存在大量的暗物质（DM），但没有直接的迹象表明它存在于我们自己的太阳系中。所有对局部DM密度的估计都依赖于更大尺度上的外推结果。我们证明了第一次的可能性，同时测量本地DM密度和相互作用的横截面与直接检测实验。它依赖于这样的假设，即入射DM粒子在检测之前经常散射在地球核上，从而引起信号的额外时间依赖性。我们表明，亚GeV DM，与大的自旋无关的DM质子截面，未来的直接检测实验应该能够重建本地DM密度小于50%的不确定性。
2021-12-22 astro-ph.CO hep-ph
GeV Scale Inelastic Dark Matter with Dark Photon Mediator via Direct Detection and Cosmological/Laboratory Constraints
提出了一种新的GeV尺度的非弹性暗物质（DM）候选体.我们的结构具有无反常的$U(1)_X^{}$规范群和暗光子介体，可以实现标量或费米子非弹性DM。它具有高度的预测性和可测试性。我们在XENON 1 T实验中研究了光非弹性DM与电子的散射率，在XENON 1 T，CRESST-III，CDEX-1B和DarkSide-50实验中研究了光非弹性DM与原子核的散射率。我们通过电子反冲探测解决了最近的XENON 1 T异常。结合电子反冲和核反冲（包括Migdal效应）的XENON 1 T约束，我们预测了DM的非弹性质量$\lesssim 1.5$ GeV.我们进一步分析了DM遗迹丰度的界限，较重的DM组件的寿命，和实验室的限制，从中我们确定可行的参数空间，为未来的探测。这为GeV尺度非弹性DM的理论和实验验证提供了重要的基准。
2022-01-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Laboratory limits on the annihilation or decay of dark matter particles
暗物质的间接检测的约束条件通常是从观测的天体-银河系中心，矮星系，M31等，在这里，我们建议，而不是寻找湮灭或衰变的暗物质粒子发生在探测器内搜索\emph{directly}的暗物质或在大型中微子实验。我们发现，从XENON 1 T和Borexino的数据设置限制的质量在千电子伏到几兆电子伏范围内的暗物质粒子的湮灭和衰变率。考虑了所有相关的终态：湮灭为$γγ$和$e^-e^+$，以及衰变为$γγ$、$γν$和$e^-e^+$。还计算了XENONNT、DARWIN、JUNO和THEIA的预期灵敏度。虽然弱于目前的天体物理界，实验室的限制（和预测）是免费的，从通常的天体物理学的不确定性与$J$ -因素和未知的背景，并因此可能提供一个互补的探测暗物质的属性。我们指出，目前和未来的（天文）粒子物理探测器也可能被用来设置类似的限制不同的衰变和暗物质质量超过几兆电子伏。
2021-10-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Searching for dark matter sterile neutrino in laboratory
如果宇宙中的暗物质是由质量在keV范围内的无菌中微子组成的，那么可以借助X射线卫星来寻找它们。我们讨论了实验室实验的前景，可以竞争和补充空间任务。我们认为，利用冷靶反冲离子动量谱（COLTRIMS）对氚和其他核的β衰变进行详细研究，有可能进入有趣的参数范围，甚至取代目前对暗物质无菌中微子性质的天文界限。
2007-02-13 hep-ph
NASDUCK': Laboratory Limits on Ultralight Dark-Photon Dark Matter with Null-Axis Magnetometry
Tel Aviv University（特拉维夫大学）；CERN（欧洲核子研究组织）；Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Rafael Ltd.（拉斐尔先进防御系统有限公司）；Cornell University（康奈尔大学）
NASDUCK利用零轴磁力计在特定质量范围内对暗光子暗物质进行实验，设定了新的实验室限制并提高了灵敏度。
2026-02-25 hep-ex hep-ph
Dark radiation: 21cm signals and laboratory tests
我们的宇宙完全有可能充满了暗辐射，例如SM中微子或新的物理状态，它们是由具有宇宙学长寿命的暗物质衰变产生的。如果以这种方式产生的非热中微子携带足够的能量，它们可以在旨在寻找相互作用非常弱的粒子的实验中留下可检测的印记：暗物质和地下中微子实验。相反，以这种方式获得的暗光子的非常软的非热群体被允许超过CMB光子的数量密度许多数量级，而不与电流边界冲突。由于转换成普通光子的概率很小，这种情况可以通过宇宙学的21厘米信号进行测试。
2018-12-21 hep-ph
Laboratory constraints on chameleon dark energy and power-law fields
我们报告的结果从GammeV变色龙余辉搜索-通过光子/变色龙振荡内的磁场的变色龙粒子的搜索。这个实验对以前没有探索过的变色龙幂律模型和暗能量模型很敏感。这些结果排除了5个数量级的耦合变色龙的光子覆盖范围的4个数量级的变色龙有效质量，并为个别变色龙模型，排除4和12个数量级之间的变色龙耦合到物质。
2010-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Physics Motivation for a Pilot Dark Matter Search at Jefferson Laboratory
最近已经证明，寄生电子束固定靶实验计划将具有强大的发现暗物质和其他新的弱耦合粒子在MeV-GeV质量范围的潜力。该计划的第一阶段可以在杰斐逊实验室使用霍尔D电子束流收集器下游的现有塑料闪烁体探测器实现。本文研究了这种实验的物理潜力，并强调了它对非弹性“激发”暗物质和亲轻子暗物质的独特敏感性。其中第一个在传统的直接检测实验中是运动学上无法访问的，并且具有潜在的“吸烟枪”低背景签名。
2014-03-26 hep-ex hep-ph
A Laboratory Search for Dark Energy
加速宇宙的发现有力地表明了标量场的存在，这不仅有望解决当今版本的宇宙学常数问题，或微调和符合问题，而且还提供了一种理解暗能量的方法。它还表明，约旦的标量张量理论现在将重新发现在新的灯光。本文提出了一种通过准平行入射光的低能光子-光子相互作用实验来寻找极轻标量场的方法。
2010-02-24 gr-qc hep-ph
Constraining Dark Matter Models with a Light Mediator from CDEX-10 Experiment at China Jinping Underground Laboratory
利用CDEX-10实验205.4公斤·天数据，对含轻媒介子暗物质模型设定90%置信水平上限，排除2~5 GeV质量新参数空间，并约束自相互作用暗物质模型参数区。
2024-11-12 hep-ph
Laboratory constraints on ultralight axion-like particles from precision atomic spectroscopy
本研究利用原子跃迁频率比随时间变化的精密测量，在低质量区获得了对超轻类轴子粒子暗物质的领先实验室约束，并提出后续提升灵敏度的测量方向。
2023-12-06 hep-ph physics.atom-ph
Complementarity between Cosmic String Gravitational Waves and long-lived particle searches in a laboratory
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；University of Warsaw（华沙大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
本文针对亚稳态长寿命粒子催化的早期物质主导时期，通过U(1)扩展暗区示例证明宇宙弦引力波探测与实验室长寿命粒子搜索的互补性，确定了对应实验的互补参数空间。
2025-11-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Negative neutrino masses as a mirage of dark energy
本研究引入可扩展至负值的有效中微子质量参数，分析ΛCDM模型数据发现其与振荡实验约束存在2.8-3.3σ张力，而w₀wₐ和幻影暗能量模型则倾向于与实验室数据一致的更大质量。
2025-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Sub-GeV dark matter and nano-Hertz gravitational waves from a classically conformal dark sector
本文探讨具有隐藏U(1)'规范对称性的经典共形暗区通过强一阶相变同时解释PTA探测到的纳赫兹引力波与亚GeV暗物质，并指出未来束流转储实验可探索其参数区域。
2025-09-15 astro-ph.CO hep-ph
One needs positive signatures for detection of Dark Matter
有人认为在我们的银河系中有大量的暗物质粒子，它们只在引力作用下显现出来。在实验室实验中证明它们的存在是一个很大的挑战。为此，仅仅为最佳排斥曲线而战是不够的，人们必须看到每年的反冲光谱调制--唯一可用的正直接暗物质探测特征。强调了测量反冲谱的必要性。
2012-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Imprints of screened dark energy on nonlocal quantum correlations
Nordic Institute for Theoretical Physics (NORDITA)（北欧理论物理研究所）；University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所-INFN）
本文通过分析绕地自旋粒子对的CHSH不等式违反，研究屏蔽暗能量对非局域量子关联的影响，发现屏蔽效应抑制违反程度，为测试屏蔽暗能量提供原理验证。
2025-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter, supernova neutrinos and other backgrounds in direct dark matter searches. The ANDES laboratory prospects
暗物质粒子可以通过它们与原子核的弹性散射直接探测到。下一代实验最终可以找到暗物质候选者的物理证据。考虑到这一动机，我们计算了氙探测器中暗物质粒子的预期信号。通过考虑最小超对称标准模型内的不同质量和参数进行计算。由于探测器也可以探测到中微子，我们在形式上分析了超新星中微子信号，包括一个不育中微子。使用这个3+1方案，我们对正常和逆质量层次进行预测。为了执行计划的直接检测实验的响应的研究，将位于ANDES（阿瓜内格拉深实验场），我们已经计算了中微子的背景下的贡献，考虑到反应堆的中微子和地中微子在该实验室的网站。作为测试探测器，我们采用了Xenon1T型阵列。
2022-02-08 astro-ph.HE hep-ph
Chameleon foreCAST
暗能量模型，如变色龙，宇宙膨胀的加速是由与物质耦合的标量场的动力学引起的，受到第五种力的潜在存在的影响。在太阳系和实验室中，人们已经提出了三种恢复广义相对论的机制，它们分别是爱因斯坦/达穆尔-波利亚科夫效应、万施泰因性质和变色龙屏蔽。在这里，我们建议在实验室中探测变色龙的存在，考虑它们的粒子物理后果。我们设想的共振和非共振生产的变色龙在太阳和他们的回转换成X射线光子的太阳能日光镜管，如一个使用的CAST。探测到这些X射线就表明变色龙的存在。我们专注于太阳磁场的模板模型：一个恒定的磁场在一个狭窄的外壳周围的速跃层。太阳内部产生的变色龙的反向转换获得的X射线光子在日光镜管中具有在sub-keV区域达到峰值的光谱，刚好低于目前轴子日光镜的实际灵敏度范围。然而，它们可以被现在的磁太阳望远镜探测到，比如CAST和Sumico，它们最初是为太阳轴子建造的。我们还提出了一个变色龙通过一个墙的实验，其中X射线光子从同步辐射源可以转换成变色龙内的偶极磁铁，然后通过一个墙，这是不透明的X射线之前被转换成X射线光子在下游的第二个磁铁。我们表明，这可以提供一个直接的签名变色龙粒子的存在。
2012-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Laboratory Constraints on the Neutron-Spin Coupling of feV-scale Axions
本文通过重新分析K-$^3$He共磁力计约40天数据，利用新频域似然框架寻找超轻类轴子粒子的中子自旋耦合，将0.4至4 feV质量范围的约束提高了约五个数量级，且未发现暗物质轴子明确证据。
2023-04-04 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
More on the Hypercharge Portal into the Dark Sector
如果隐藏扇区包含一个以上的U（1）群，则在大质量U（1）场和超荷之间通常会出现额外的dim-4耦合（超出动力学混合）。它们的形式类似于Chern-Simons相互作用。我们研究这种耦合的现象学，包括实验室实验的限制和对暗物质的影响。隐藏的矢量场可以扮演暗物质的角色，暗物质的特征信号是来自银河系中心的单色伽马射线发射。我们表明，这种可能性是一致的大型强子对撞机和其他实验室的限制，以及天体物理界。
2013-05-29 hep-ph
Neutrino properties from the laboratory and the cosmos
本论文综合实验室与宇宙学数据研究中微子振荡、质量、非标准相互作用、CPT破坏及暗物质联系，并评估未来实验灵敏度。
2023-09-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
An approach toward the laboratory search for the scalar field as a candidate of Dark Energy
观测到的加速宇宙表明暗能量的存在，这可能是解释在一个非常轻的引力标量场。我们提出了一种方法来探测这个标量场，它有助于通过共振的准平行碰撞几何光学光的光散射。正如我们发现的那样，具有特定偏振态的频移光子可以是标量场交换过程的独特特征，尽管由于与光子的引力弱耦合而导致其宽度非常窄。主要重点将放在制定一个原型的理论方法，然后显示如何从引力耦合的弱信号增强在激光实验中工作的其他非引力效应。
2011-08-20 gr-qc hep-ph quant-ph
Constraints on Bosonic Dark Matter with Low Threshold Germanium Detector at Kuo-Sheng Reactor Neutrino Laboratory
本文报道了在国胜核电站的TEXONO实验中，利用$n$型点接触锗探测器314.15 kg/d的数据，对赝标和矢量玻色超弱相互作用大质量粒子（super-WIMP）的搜索结果。超级WIMP被吸收并在检测器中沉积总能量，使得实验特征是对应于超级WIMP质量的光谱峰。测量的数据与背景模型是兼容的，并没有观察到显着过量的超级WIMP信号。我们推导出新的上限耦合的电子与赝标量和矢量玻色子超弱相互作用粒子在sub-keV质量区域，假设他们是占主导地位的贡献，我们的星系的暗物质密度。
2019-01-17 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Exploring light dark matter with the DarkSPHERE spherical proportional counter electroformed underground at the Boulby Underground Laboratory
本研究提出了将在伯尔比地下实验室地下电铸的3米直径DarkSPHERE球形正比计数器概念，依托NEWS-G合作组经验，采用低本底设计与特殊气体混合方案，可提升0.05-10GeV轻暗物质的探测灵敏度，还可搜寻其他类型暗物质信号。
2023-12-14 hep-ex hep-ph
New Observables for Direct Detection of Axion Dark Matter
我们提出了新的信号，用于直接探测超轻暗物质，如轴子。轴子或类轴子粒子（ALP）暗物质可以被认为是一个背景，经典领域。我们认为耦合这个领域引起的可观察到的影响，包括核电偶极矩，轴向核子和电子的时刻。这些力矩以实验室中可获得的频率（~ kHz至GHz）快速振荡，由暗物质质量给出。因此，与WIMP探测相反，我们不是寻找单个暗物质粒子的硬散射，而是寻找整个经典暗物质场的相干效应。我们计算当前的界限，这样的时间变化的时刻，并考虑利用NMR方法来搜索诱导自旋进动的技术。这些技术探测的参数空间远远超出了目前的天体物理学极限，并显着扩展了实验室探测。自旋进动是寻找这些超轻粒子的一种方法，但很可能有许多新类型的实验可以利用这种时变时刻来寻找暗物质。
2013-09-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
$R^2$ Dark Energy in the Laboratory
我们分析了在大宇宙尺度和实验室实验中，主要曲率平方对引力低能有效作用的贡献的作用。我们认为，在低能量的自然关系$c_0λ^2\simeq 1$之间的${\cal R}^2$系数$c_0$的Ricci标量平方项在这种扩展和暗能量规模$Λ=(λM_{\rm Pl})^4$在四维普朗克质量单位。我们展示了宇宙膨胀率的加速、引力的局部测试和模型的量子稳定性之间的相容性如何收敛，以选择这样一种关系，直到一个应该通过实验确定的系数。当嵌入这个低能量的引力理论到候选人的紫外线完成，我们发现，所提出的关系是保证在弦启发超引力模型与模量稳定和超对称破缺导致德西特紧化。在这种情况下，${\cal R}^2$重力的标量自由度与体积模量相关联。一旦用标量-张量理论来描述，有效理论就相当于一个大质量标量场，它与物质应力-能量张量的普适强度$β=1/\sqrt{6}$相耦合。当关系式$c_0λ^2\simeq 1$实现时，我们发现在天体物理学尺度和宇宙学中，标量场是超局域的，因此在如此大的尺度上不会产生效应。另一方面，标量场的质量被扭摆实验（如Eöt-Wash）中的第五种力的不可观测性所严格限制。事实证明，宇宙学中对暗能量尺度的观测意味着在不久的将来，标量场可以通过第五种力的实验来检测。
2018-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravity Probe-DM: The Gravitational Laboratory for Dark Matter
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；Los Alamos National Laboratory (LANL)（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of Arizona（亚利桑那大学）
该研究提出Gravity Probe-DM方案，利用航天器精密测距探测太阳系暗物质，可将信号从亚皮米级移至纳米级，探测能绘制本地暗物质引力图并研究其产生流。
2026-08-03 hep-ph
No Hiding in the Dark: Cosmological Bounds on Heavy Neutral Leptons with Dark Decay Channels
Washington University（华盛顿大学）；Johannes Gutenberg-Universität Mainz（美因茨约翰内斯古腾堡大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Kaiping Neutrino Research Center（开平中微子研究中心）
本文研究了重中性轻子通过暗衰变通道的宇宙学限制，发现其寿命限制导致更严格的宇宙学约束，对实验室搜索有重大影响。
2026-03-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Laboratory Tests of Chameleon Models
我们提出了一个粗略的概述变色龙模型的暗能量和他们的实验室测试，重点是光学和卡西米尔实验。测量初始偏振激光束椭圆率的光学实验对变色龙与光子的耦合很敏感。下一代卡西米尔实验也许能够揭示平行板之间由变色龙介导的标量力的性质。
2009-11-05 hep-ph
Signatures of Non-thermal Dark Matter with Kination and Early Matter Domination: Gravitational Waves versus Laboratory Searches
暗物质（DM）的非热产生通常需要暗区与可见区的非常微小的耦合，因此在实验室实验中寻找是众所周知的挑战。在这里，我们提出了一种新的途径来测试这样的生产在非标准的宇宙学历史的背景下，使用引力波（GW）和实验室搜索。我们调查DM的形成从一个标量场的衰变，我们称之为再加热，因为它也再加热宇宙时，它衰变。我们考虑宇宙在再加热支配宇宙的能量密度并最终衰变为标准模型和DM粒子之前，与\textit{kination-like}刚性状态方程（$w_{\rm kin}>1/3$）经历一个阶段性的衰变的可能性.然后，我们研究如何一阶张量扰动在膨胀过程中产生的，其幅度可能会得到放大，在kination时代，并导致可检测的GW信号。要求再加热产生所观察到的DM遗物密度，我们表明，再加热的寿命和分支分数由宇宙学的情况。特别是，我们表明，它是长寿命的，可以通过各种实验，如DUNE，FASER，FASER-II，MATHUSLA，SHiP等搜索。我们还确定了参数空间，导致互补的观测GW探测器，如LISA和u-DECIGO。特别是，我们发现，一个类似的运动周期与状态方程参数$w_{\rm kin}\approx 0.5$和再热质量$\mathcal O(0.5-5)$ GeV和DM质量的$\mathcal O (10-100)$ keV可能会导致相当大的印记，在这两种搜索。
2022-09-21 gr-qc hep-ph
Testing Gravity and Predictions Beyond the Standard Model at Short Distances: The Casimir Effect
本文综述利用卡西米尔力及相关桌面实验，在短距离上约束牛顿引力修正、暗物质与暗能量粒子及自旋相关相互作用的研究进展。
2023-12-03 hep-ph
Looking for dark matter on the light side
在众多的低质量暗物质候选者中，有QCD轴子，也有其他轻的和弱相互作用的粒子，这些粒子超出了标准模型。我们简要回顾了这种暗物质的情况下，并给出了一个概述最近的实验室搜索，在那里我们专注于利用这种粒子的潜在电磁耦合的实验。
2015-04-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Shining Light on Dark Energy and Modifications of Gravity
许多关于暗能量和修正引力的理论都产生了标量场，它们与物质的能量动量张量进行了导数耦合。这被称为非形式耦合。我将证明实验室对轴子的搜索非常适合于搜索和约束非形式标量场。
2013-01-08 hep-ph
Scalar-Magnetometer Search for Ultralight Dark Photon Dark Matter with a Single-Site, Two-Sensor Array: A 6-Channel DTFT Likelihood Analysis with Scalar Optically Pumped Magnetometers
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；The University of Sydney（悉尼大学）
该研究利用单站点双传感器标量磁力计阵列，通过六通道DTFT似然分析，对超轻暗光子暗物质的动能混合参数ε设定了最严格的实验室限制。
2025-11-14 hep-ph
Maglev for Dark Matter: Dark-photon and axion dark matter sensing with levitated superconductors
本文提出利用磁悬浮超导体作为机械谐振器，通过电磁耦合探测暗光子和轴子暗物质，在Hz至kHz频率范围内实现领先的实验室灵敏度。
2024-03-15 hep-ex hep-ph quant-ph
Exploration of new experimental strategies for the detection of ultralight dark matter : laboratory searches on ground and in space
本论文研究地面与空间实验中探测超轻暗物质的新策略，针对暗光子-电磁耦合、标量场引起的质量与频率振荡、以及轴子-光子耦合导致的真空双折射等三种现象，建立理论模型并评估各实验方案的探测灵敏度。
2024-11-21 gr-qc hep-ph
Cosmological production of dark matter in the Universe and in the laboratory
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）
本研究探讨了宇宙暴胀时期通过量子场产生暗物质的机制，并利用玻色-爱因斯坦凝聚实验模拟类比效应，揭示了非绝热转变对量子真空的影响。
2026-02-10 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-ph
Hunting for Axionlike Dark Matter by Searching for an Oscillating Neutron Electric Dipole Moment
我们报告的超低质量类轴子暗物质的搜索通过分析的比存储的超冷中子和$^{199}$ Hg原子的自旋旋进频率的轴子诱导振荡的电偶极矩的中子和轴子风自旋旋进效应。没有观察到与暗物质一致的轴子质量范围$10^{-24}~\textrm{eV} \le m_a \le 10^{-17}~\textrm{eV}$的信号。我们的零结果设置的第一个实验室的约束耦合的轴子暗物质胶子，提高了3个数量级的天体物理学的限制，也提高了以前的实验室约束的轴子耦合到核子的一个因素的40。这些结果最初发表在Phys. Rev. X 7，041034中，本文主要是对其进行总结。
2018-05-25 hep-ex hep-ph
Studies of the Earth shielding effect to direct dark matter searches at the China Jinping Underground Laboratory
暗物质直接探测实验大多在地下深处的实验室进行。特别是对于大截面的暗物质粒子相互作用，有必要考虑地球的屏蔽效应。利用适用于其他地下场所的地球屏蔽模拟程序CJPL ESS，对中国锦屏地下实验室（CJPL）的暗物质的地球屏蔽效应进行了分析和模拟。利用CDEX实验数据对$χ$ -N截面排斥区进行了研究，得到了进一步的约束条件.
2022-03-09 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Direct Detection Constraints on Dark Photons with CDEX-10 Experiment at the China Jinping Underground Laboratory
我们报告的暗光子有效动力学混合参数（$κ$）的约束条件，从两个${p}$型点接触锗探测器的CDEX-10实验在中国锦屏地下实验室的数据。推导了太阳暗光子205.4 kg·d曝光量下$κ$的90%置信上限，探索了直接探测实验中质量（${m_V}$）为10 ~ 300 eV/ ${c^2}$的新参数空间.考虑暗光子作为宇宙学暗物质，从449.6 kg-天数据中设定了${m_V}$从0.1到4.0 keV/ ${c^2}$的90%置信水平的限值，最小值为${\rm{m_V=200\ eV/c^2}}$的${\rm{κ=1.3 \times 10^{-15}}}$。
2020-03-18 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Self-Interacting Dark Matter With a Neutrinophilic Scalar Mediator
我们研究一个简化模型的费米子暗物质耦合到轻标量介体携带轻子数2的现象。我们发现，调解人可以很轻，仍然符合实验室和宇宙学的界限。该模型满足无量纲耦合常数的自然值的热遗迹条件，并承认介体在$10 - 100 ~\text{MeV}$质量范围内有利于小尺度结构观测。因此，这个模型为自相互作用的暗物质提供了一个很好的候选者。
2020-06-25 hep-ph
