Probing Hidden Sector Photons through the Higgs Window
我们研究了一个（轻）隐藏扇区额外光子通过隐藏扇区希格斯玻色子（所谓的隐藏希格斯玻色子）的自发对称性破缺获得质量的可能性。隐藏光子可以通过规范动力学混合项与普通光子混合。隐藏的希格斯粒子可以通过一个可重正化的四次项（有时称为希格斯门）与标准模型希格斯粒子耦合。我们讨论的背景下，激光偏振和光照射，通过墙壁的实验，以及宇宙学，天体物理学和非牛顿力的测量，这种光隐藏希格斯的影响。对于从隐藏的希格斯粒子接收质量的隐藏光子，我们发现在小质量区域中的边界比单独的大质量隐藏扇区光子的边界明显更强。
2008-07-25 astro-ph hep-ph hep-th
Light dark matter candidates in intense laser pulses I: paraphotons and fermionic minicharged particles
由圆偏振激光波的强场驱动的偏振测量实验可以成为一种强有力的工具，用来限制与额外U（1）规范对称性相关的尚未探测到的隐藏光子和微荷电粒子的参数空间。我们展示了探测电磁波在真空中的吸收和色散是如何由于可见U（1）规范扇区和这些假设的自由度之间的耦合而被这种背景极化的。分析结果表明，接近双光子反应阈值的区域是探测这些隐藏粒子的灵敏探针。现代激光系统的参数被用来估计相应的耦合常数的限制，在由偶极磁体驱动的实验是不太受限制的区域。通过与仅假设微电荷存在的模型进行比较，分析了准光子场所起的作用。对于这两种情况下发现，最严格的排斥限制发生在最低的阈值质量，这是由一定的组合的场频率和支配的能量动量平衡的光生产的一对微荷电粒子。还分析了观测量对激光属性以及未知粒子参数的依赖关系。
2014-12-15 hep-ph
The Low-Energy Frontier of Particle Physics
大多数标准模型嵌入到更统一的理论中，特别是那些基于超引力或超弦的理论，预测存在一个隐藏的粒子扇区，这些粒子与可见扇区的标准模型粒子只有非常弱相互作用。这些奇异粒子候选者中的一些（例如“轴子”、“类轴子粒子”和“隐藏U（1）规范玻色子”）可能非常轻，质量在亚eV范围内，并且与光子具有非常弱的弱相互作用。相应地，这些非常弱相互作用的亚电子伏特粒子（WISPs）可能会导致在实验中（以及在天体物理学和宇宙学观测中）可观察到的效果，寻找通过墙壁照射的光，激光偏振的变化，大电磁场中的非线性过程和偏离库仑定律。我们提出了物理的情况下，这一新兴的基础物理学的低能量前沿的状态报告。
2010-02-01 hep-ph
Search for Light Dark Sectors Using Electron-Photon Collisions
Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学）；International Institute of Physics, Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学国际物理研究所）；University of Oslo（奥斯陆大学）；Max Planck Institut fur Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；University of Liverpool（利物浦大学）；Universidad Nacional de Ingeniería（国立工程大学）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）；Sofia University（索非亚大学）；INFN - LNF（意大利国家核物理研究所-弗拉斯卡蒂国家实验室）；Universidade Estadual de Campinas（坎皮纳斯州立大学）
本文提出利用电子-光子碰撞探测黑暗光子，通过逆康普顿散射机制，在电子加速器中探索暗物质参数空间。
2026-10-08 hep-ex hep-ph hep-th
Cold Atom Clock Test of Lorentz Invariance in the Matter Sector
我们报告了一个新的实验，测试违反洛伦兹不变性（LI），通过搜索原子跃迁频率的依赖性的自旋的方向上的参与状态（休斯-德雷弗型实验）。使用激光冷却的$^{133}$ Cs原子喷泉钟测量原子频率，在塞曼子态的特定组合上操作。我们分析的洛伦兹违反标准模型扩展（SME）的框架内的结果，在那里我们的实验是敏感的SME参数空间的一个很大程度上未开发的区域，对应于第一次测量的四个质子参数和改进的11和13个数量级上的四个其他的测定。尽管获得的不确定性，并已扩展到一个新的区域的SME的搜索，我们仍然没有发现违反LI的迹象。
2006-01-04 gr-qc hep-ph physics.atom-ph
Millicharge Dark Matter Detection with Mach-Zehnder Interferometer
如果暗扇区存在并通过$U(1)$混合与标准模型联系，那么电磁场就有可能对暗扇区中的物质场产生影响，即所谓的毫荷粒子（mCP）。此外，最高的mCP可能是暗物质粒子。最近的研究表明，mCPs会被地球减慢并捕获。因此，与太阳系中的暗物质相比，地下积累的mCPs的数量密度增加了几个数量级。在这项研究中，我们建议使用马赫-曾德尔（MZ）激光干涉仪，通过检测光子的相移来检测地球绑定的MCP。结果表明，对于质量大于$1$ GeV的mCPs，如果数密度大于$1~\rm{cm^{-3}}$，探测混合参数$ε$的灵敏度可以达到$10^{-11}$.
2022-12-26 hep-ph
WISP hunting - some new experimental ideas
我们提出了几个新的想法，如何在实验室实验中寻找弱相互作用的亚电子伏粒子。第一个实验对微带电粒子敏感。它利用了在强电场中由施温格机制产生的粒子-反粒子对。带电粒子沿着电场的线移动并产生可以测量的电流。另外两个实验的目的是寻找隐藏的扇区光子。它们基于光子隐藏的光子振荡，类似于经典的光透过墙壁的实验.一种是用（几乎）恒定的磁场代替激光。光子-隐藏光子混合将允许这些磁场通过超导屏蔽泄漏，超导屏蔽通常将消除所有磁场。另一种是用腔内的微波代替激光。后者可以实现比光学腔高得多的品质因数，从而提高灵敏度。
2008-07-31 hep-ph
Challenges and Opportunities for the Next Generation of Photon Regeneration Experiments
近年来，光子再生实验寻找光子振荡成假设的非常弱相互作用的超轻粒子，如轴子，类轴子和隐藏的扇区粒子的签名，大大提高了它们的灵敏度。激光和探测器技术的重要进展，以及加速器中可用磁铁的回收利用，可能会使灵敏度进一步提高，这样，第一次，激光穿过墙壁实验将探索尚未被天体物理学和宇宙学排除在外的参数空间领域。我们回顾这些挑战和机会，为下一代的实验。
2010-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Direct Detection of Dark Matter with Space-based Laser Interferometers
暗物质弥漫在太阳系中，以当地银河系轨道的速度和密度自由流动。当这些天体穿过太阳系时，它们会对附近的惯性质量产生引力扰动，因此扰动非常微弱。利用这一点，我们提出了一种直接检测暗物质在以前无法达到的中间质量（1 e14 - 1 e20 gm）的方法。例如，这种质量尺度与由原始黑洞或隔离扇区中的团块物质组成的暗物质有关。如果这种暗物质存在，它将通过与拟议中的激光干涉仪空间天线（LISA）实验的非弹性引力相互作用而被明确地探测到。我们通过研究LISA数据流的数值模拟中的暗物质信号来证明这种方法的有效性。一种更保守的方法--在差分加速度功率谱中探测暗物质--大大低估了LISA的预期速率。有趣的是，虽然1 e15 gm DM物体的空间密度与类似质量的小行星的空间密度相当，但这种"轻物质“污染物很容易在反射的太阳光中检测到，从而消除了主要的背景。
2004-05-19 astro-ph hep-ph hep-th
Recent Experimental Tests of Special Relativity
我们回顾了我们最近的迈克尔逊-莫利（MM）和肯尼迪-桑代克（KT）实验，该实验测试了光子部门的洛伦兹不变性，并报告了我们正在进行的物质部门洛伦兹不变性的原子钟测试的第一批结果。MM-KT实验将低温微波谐振器与氢脉泽进行了比较，并对狭义相对论的一些参数设定了最严格的限制。我们还报告的第一个结果的洛伦兹不变性的SME（标准模型扩展）物质部门的测试，使用塞曼过渡的激光冷却铯原子喷泉钟。我们描述了实验与理论模型和分析。最近的实验结果，我们给出了第一次估计的中小企业物质部门的$\tilde{c}^p$参数的组件。对系统效应的全面分析仍在进行中，并将与我们的最终结果一起成为未来出版物的主题。如果得到证实，目前的极限将对应于首次测量的一些$\tilde{c}^p$组件，并改善了11和14个数量级的其他。
2005-06-21 gr-qc hep-ph physics.class-ph
Vector dark matter in supercooled Higgs portal models
本文研究含隐藏规范场与标量场的过冷希格斯门户模型，结合暗物质直接探测与未来引力波观测约束矢量暗物质参数空间。
2023-08-15 hep-ph hep-th
Strong fields and recycled accelerator parts as a laboratory for fundamental physics
在过去的几年里，人们越来越清楚地认识到，低能但高精度的实验为标准模型之外的物理学提供了一个强大的补充窗口。在本文中，我们以微荷电粒子为例说明这一点。我们认为，微带电粒子自然出现在标准模型的扩展。与电荷量子化论点的相容性表明，微带电粒子通常与无质量的隐藏扇区U（1）规范场一起出现。我们提出了几个低能量实验，采用强激光，电场和磁场，可用于搜索（轻）微带电粒子及其伴随的U（1）规范玻色子。
2009-08-05 hep-ph
Ultralight dark matter searches with KAGRA gravitational wave telescope
在众多的暗物质候选者中，质量小于1~eV的玻色子超光场是最有希望的。近年来，利用激光干涉仪在不同尺度上寻找超轻暗物质候选者的新方法不断涌现。其中包括我们的建议，寻找类轴子粒子（ALP）和矢量场与激光干涉引力波探测器。通过测量激光的振荡偏振旋转，可以搜索ALP。弱耦合到标准模型扇区的大量矢量场也可以通过测量作用在干涉仪的悬挂镜上的振荡力来搜索。本文综述了利用日本KAGRA的引力波探测器寻找超轻暗物质候选者的活动现状。目前正在分析KAGRA 2020年观测运行的数据，以搜索矢量暗物质，并在干涉仪的臂腔传输端口安装偏振光学器件，以在未来的观测运行中搜索ALP。
2021-10-31 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Electroweak Physics Issues at a High Energy Photon Collider
评述了在未来高能光子对撞机上研究电弱标准模型玻色子区的主要吸引力及其扩展。给出了获得这样的对撞机的激光方案的介绍，我们强调偏振\gag光谱的重要性。强调需要{\em测量}差分光度。我们发现，在各种各样的过程中，弱矢量玻色子的产量是远远高于在\epm模式，但不幸的是，横截面占主导地位的横模。给出了与$W$和$Z$对产生中对称性破缺扇区相关的物理研究，并与我们期望在\epm模式和LHC中获得的结果进行了对比。我们重新评估的问题，是否可以观察到一个中等质量的希格斯粒子作为共振时，我们有一个广泛的频谱，允许同时研究的电弱现象的主机。这项研究包括所谓的"分辨"光子的重要背景。我们分析的重要问题的质量分辨率，$b$标记效率，和偏振的光束在两个典型的\epm能量：300 GeV和500 GeV。新的有效削减被发现，以抑制背景。在$\sim$ 1 TeV的$WWH$生产的重要性进行了强调，并与其他希格斯生产机制在\epm和$eγ$。最后，我们研究了光子的纵向$W$（$W_L$）含量的有趣问题。提出了光子内部$W_L$的一组新的偏振结构函数。我们测试的有效性，随后有效的$W$近似的\ggwwht过程。
1994-05-24 hep-ph
Pure Chromo-Natural Inflation: Signatures of Particle Production from Weak to Strong Backreaction
本文研究纯自然暴胀模型与SU(2)规范场耦合，揭示从弱到强反作用转变，产生丰富引力波峰和原初黑洞，为未来探测器提供目标。
2025-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Duet by Resonating Binary Black Holes within Ultralight Dark Matter
本文研究双黑洞与超轻玻色暗物质孤子的共振相互作用，指出其可在引力波波形中产生独特振荡，并有望被 LISA 等未来实验探测。
2025-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
