Atomic detection and matter-waves coherence
在测量物质波相干特性的背景下，我们分析了几种原子探测器模型。特别是，我们表明，电离计划措施正常有序的关联函数的薛定谔场，在类比的光学情况。然而，它表现出对交换过程的敏感性，这在光学中通常不存在。
1997-10-29 cond-mat physics.atom-ph
Multiple scattering of matter waves: an analytic model of the refractive index for atomic and molecular gases
本文提出了一个物质波在原子或分子气体中传播时折射率的解析模型。该模型结合了WKB处理的长程吸引力与Fraunhofer模型处理的短程排斥力，计算了折射率，与Jacquey等人最近的实验令人信服地一致。98，240405（2007）]关于Li原子物质波通过稀惰性气体的研究。我们表明，衍射的贡献，这是由一个二维的“硬核”的潜在的散射，是必不可少的获得正确的虚部的折射率。
2010-07-19 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Dynamics of bisolitonic matter waves in a Bose-Einstein condensate subjected to an atomic beam splitter and gravity
本文在非微扰方法求解Gross-Pitaevskii方程的框架内，讨论了一种从有吸引力的玻色-爱因斯坦凝聚体产生双孤立子物质波的实验方案。该模型由一个单一的凝聚体受到一个排斥谐波势创建一个双凝聚体结构，和引力势，诱导两个重叠的后凝聚体之间的原子交换。使用非等谱散射变换方法，精确表达式的明亮的物质波双孤立子被发现在双块信封与共同传播的脉冲显示或多或少的显着差异，其宽度和尾巴取决于组成凝聚体的原子的质量。
2010-07-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Search for light scalar dark matter with atomic gravitational wave detectors
我们表明，基于一种原子干涉术的引力波探测器对超轻标量暗物质敏感。这种暗物质可以引起基本常数的时间振荡，频率由暗物质质量设定，振幅由局部暗物质密度确定。其结果是原子跃迁能的调制。该信号非常适合于一种引力波探测器，该探测器比较两个空间分离的原子干涉仪，并以一个共同的激光器为基准。这种探测器可以在与其他提议互补的频带中，将当前对电子质量或电荷模量暗物质的搜索提高多达10个数量级。它表明，这类原子传感器是定性不同于其他引力波探测器，包括那些基于激光干涉。通过使用类似原子钟的干涉仪，激光噪声仅用单个基线来减轻。因此，这些原子传感器除了检测张量信号之外，还可以检测标量信号。
2016-06-14 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Matter Wave Scattering and Guiding by Atomic Arrays
我们研究原子的线性排列可以引导物质波的可能性，就像纤维光学引导光一样。我们将原子线模型化为一个准一维的s波点散射体阵列。我们的理论研究揭示了如何物质波引导产生的相互作用的散射现象与带和沿阵列的传导。我们讨论的条件下，一个直的或弯曲的原子阵列可以引导光束集中在阵列的一端。
2007-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.atom-ph
Searches for New Particles Including Dark Matter with Atomic, Molecular and Optical Systems
新粒子可以在许多环境中表现出它们的影响，从亚原子到星系长度尺度的影响。这些效应的性质取决于特定的粒子和它们的非引力相互作用。在这一章中，我们简要介绍了原子、分子和光学系统如何用于寻找新粒子。为了说明这些方法背后的基本原理，我们将重点放在最简单的一类粒子上，即新的无自旋玻色子。
2018-06-08 hep-ph physics.atom-ph
Scalar dark matter in the radio-frequency band: atomic-spectroscopy search results
在暗物质的主要候选者中，有一种玻色子场，它与标准模型粒子有小的标量耦合。采用几种技术来搜索这种耦合，目前最好的约束来自重力或原子探针的测试。在使用原子的实验中，观测值将来自暗物质引起的自然界基本常数的预期振荡。这些研究主要对低于$10^{-14}$ eV的底层粒子质量敏感。本文提出了一种用原子光谱法研究铯蒸气中基本常数快速振荡的方法。我们证明了与$8\cdot10^{-11}$到$4\cdot 10^{-7}$ eV范围内的粒子质量相关的暗物质对标量相互作用的敏感性。在这个范围内，我们的实验产生了对这种相互作用的约束，在天文学大小的暗物质结构的框架内，与那些探测重力定律偏差的实验相比，甚至更好。
2019-08-04 hep-ph physics.atom-ph
Atomic Ionization by keV-scale Pseudoscalar Dark Matter Particles
利用相对论Hartree-Fock近似，计算了10 ~ $\sim$ 50 keV赝标粒子的原子吸收电离率.我们提出的直接暗物质搜索相关的原子（如Ar，Ge，I和H2O）的数值结果，以及适合数值计算的分析公式与百分之几的精度，可用于多电子原子，分子和凝聚态物质系统。
2010-02-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Super- and subradiant dynamics of quantum emitters mediated by atomic matter waves
该研究探索光学晶格中量子发射器通过原子物质波介导的协同动力学，观测到超流相的定向超/亚辐射、莫特绝缘体中的相干累积及集体束缚态耦合，为多体量子光学研究提供新工具。
2023-11-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
New Atomic probes for Dark Matter detection: Axions, Axion-like particles and Topological Defects
本文简要介绍了最近提出的轴子、类轴子赝标粒子和拓扑缺陷暗物质的探测方案。我们主要集中在使用原子和分子系统的暗物质检测的可能性。对于轴子和类轴子粒子，这些方法是正在进行的光子-轴子相互转换实验和天体物理观测的补充探测。对于拓扑缺陷，这些方法是补充传统的天体物理搜索计划的基础上的引力签名。
2014-09-10 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Characterising a tunable, pulsed atomic beam using matter-wave interferometry
我们描述了一个速度可调，自旋极化慢亚稳态氩原子束的创建和表征。结果表明，利用物质波干涉法可以测量出束流速度，测量精度在1%以下。干涉图样的轮廓也被用来确定光束的速度扩展，以及亚稳原子和多狭缝氮化硅光栅之间相互作用的范德华系数。范德华系数测定为$C_3$ =1.84 $\pm$ 0.17 μ l，a.u.，这与从光谱数据得到的值非常一致。最后，还测量了加速过程中产生的自旋极化率，表明在m=+2态下，自旋极化率的空间均匀性为96%.
2021-03-08 physics.atom-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
Oscillations of atomic energy levels induced by QCD axion dark matter
本文研究QCD轴子暗物质通过轴子-胶子耦合诱导强子质量振荡，进而引起原子能级振荡，并利用现有原子光谱数据约束该耦合，同时预测未来分子钟、核钟等实验的探测灵敏度。
2024-01-12 hep-ph physics.atom-ph
Efficient matter-wave lensing of ultracold atomic mixtures
超冷量子气体的混合物是弱等效原理的高精度量子测试的核心，其中必须使用物质波透镜技术达到极低的膨胀率。我们建议简化这一具有挑战性的原子源的制备，采用魔术激光波长的光学透镜的潜力，保证所有的原子物种遵循相同的轨迹和经验共同的膨胀动力学。以这种方式，在整个演化期间保持混合物的相对形状，同时与标准方法相比将所需的透镜脉冲的数量减少一半。
2022-07-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Search for ultralight dark matter from long-term frequency comparisons of optical and microwave atomic clocks
我们寻找超轻标量暗物质的候选人，诱导振荡的精细结构常数，电子和夸克的质量，量子色动力学的能量尺度之间的频率比较数据的$^{171}$ Yb光晶格时钟和$^{133}$ Cs喷泉微波时钟，跨度298天，15.4 $\%$。新的限制耦合的标量暗物质的电子和胶子的质量范围从$10^{-22}$ eV/ $c^{2}$到$10^{-20}$ eV/ $c^{2}$的设置，假设这些耦合是调制的频率比的主要来源。$^{171}$ Yb时钟跃迁的绝对频率也被确定为$518\,295\,836\,590\,863.69(28)$ Hz，这是对重新定义SI秒的重要贡献之一。
2022-12-12 physics.atom-ph
Hunting for topological dark matter with atomic clocks
迄今为止，原子钟在宇宙学上的应用仅限于研究基本常数在时间上的一致漂移。本文指出，由轻的非标准模型场构成的、具有大空间范围的暗物质天体，可以引起基本常数随时间的瞬变。这种类型的暗物质的稳定性可以由拓扑原因决定。我们指出，相关网络的原子钟，其中一些已经存在，可以被用来作为一个强大的工具来寻找拓扑缺陷的暗物质，从而提供了另一个重要的基础物理应用不断提高的准确性的原子钟。在遇到拓扑缺陷时，当它扫过网络时，最初同步的时钟将变得不同步。在空间上分离的时钟之间的时间差异预计将表现出不同的签名，编码缺陷的空间结构和它的相互作用强度与标准模型字段。
2014-12-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Extracting dark matter signatures from atomic clock stability measurements
我们分析了暗物质环境对原子钟稳定性测量的可能影响。假设暗物质以超轻标量场的波的形式或以拓扑缺陷（单极子和弦）的形式存在。我们确定暗物质信号签名的时钟艾伦偏差图，可用于约束暗物质耦合到标准模型字段。利用Al+/Hg+钟比较的现有数据，对质量m > 10^{-15} eV的暗物质的电子能提出了新的限制。我们还估计了未来空间原子钟实验的灵敏度，包括国际空间站上的铯微波和锶光学钟，以及潜在的核钟。这些实验有望将拓扑暗物质的质量限制在10^{-10} eV < m < 10^{-6} eV。
2017-09-20 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Searching for dilaton dark matter with atomic clocks
我们提出了一个寻找超轻标量暗物质的实验。在存在CP破坏的情况下，这种耦合可以出现在介子以及模量和类轴子粒子上。超轻介子DM作为背景场，可以引起标准模型参数（如精细结构常数和质子电子质量比）微小但相干的振荡。这些微小的变化可以通过原子钟的精确频率比较来检测。我们的实验扩展了目前的搜索漂移的基本常数，动机良好的高频制度。我们提出的装置可以探测轻于10^-15 eV的标量，发现的电子耦合潜力弱至引力强度的10^-11倍，将电流等效原理的界限提高了8个数量级。我们指出了未来光学和核钟可能的10^4灵敏度增强，以及引力波探测器可能的特征。最后，我们讨论了超轻标量DM的宇宙学约束和天体物理学暗示，并表明它们是互补的，并与我们提出的实验室实验的参数范围兼容。
2015-01-30 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Engineering Quantum States of Matter for Atomic Clocks in Shallow Optical Lattices
我们研究了光学晶格光子受激散射对${}^{87}\mathrm{Sr}$光晶格时钟中原子相干时间的影响。发现这样的散射过程将可实现的相干时间限制为小于12 s（对应于$1 \times 10^{16}$的品质因数），显著短于预测的${}^{87}\mathrm{Sr}$的激发时钟状态的145（40）s寿命。我们建议，浅，状态独立的光晶格与增加的晶格常数可以引起足够小的晶格光子散射和运动的退相率，使相干时间的顺序上的时钟过渡的自然寿命。这个方案不仅应该与三维光晶格中费米简并气体的相对高的原子密度相兼容，而且我们预期物质的各种量子态的某些性质可以用来抑制由于隧穿引起的退相。
2019-06-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Improved limits on interactions of low-mass spin-0 dark matter from atomic clock spectroscopy
低质量（亚电子伏特）自旋0的暗物质粒子，形成一个相干振荡的经典场$ϕ= ϕ_0 \cos(m_ϕt)$，可以通过它们与标准模型扇区的相互作用引起基本常数的振荡变化。我们计算了这种可能的相互作用，其中可能包括线性相互作用的$ϕ$与希格斯玻色子，对原子和分子跃迁的影响。利用最近的原子钟光谱测量，我们得到了新的限制的线性相互作用的$ϕ$与希格斯玻色子玻色子，以及它的二次相互作用的光子和轻夸克。对于$ϕ$与希格斯玻色子的线性相互作用，我们推导的限制提高了现有的限制高达$2-3$数量级。
2016-05-13 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
First observation with global network of optical atomic clocks aimed for a dark matter detection
我们报道了第一个基于光学原子钟的地球尺度量子传感器网络，旨在探测暗物质。利用光学原子钟的重要组成部分，即冷原子和光学参考腔的精细结构常数的灵敏度的差异，我们可以执行灵敏的搜索暗物质签名，而不需要实时比较的时钟。我们报告了两个数量级的改善，在约束的瞬态变化的精细结构常数，这大大提高了检测限的标准模型（SM）DM耦合。我们使用Yb和Sr光学原子钟在三大洲的四个实验室搜索拓扑缺陷（TD）和大量的标量场的候选人。没有发现与暗物质耦合一致的信号，从而显著改善了对DM-SM耦合的约束。
2018-06-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Coherent and incoherent atomic scattering: Formalism and application to pionium interacting with matter
介子寿命的实验测定是对手征微扰理论的一个重要检验。这个量是在CERN的DIRAC实验中确定的。在实验分析中，需要高精度的介子在物质中的破碎几率作为理论输入。我们详细研究了靶电子的影响。它们通过屏蔽和不连贯的效果发挥作用。为了确定相应的形状因子，我们使用Dirac-Hartree-Fock-Slater波函数。我们发现，内壳层电子的贡献小于弱束缚外电子。此外，我们建立了一个更严格的估计的大小的贡献形式的横向电流（磁项，迄今为止被忽略的计算）。
2000-08-08 physics.atom-ph
Accurate electron-recoil ionization factors for dark matter direct detection in xenon, krypton and argon
本文计算了氩、氪和氙中暗物质诱导电子电离的原子因子并给出表格化结果，涵盖多种电子耦合类型，同时检验了计算精度并展示了XENON1T事件率对低能响应建模的依赖。
2023-05-09 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Search for ultralight scalar dark matter with atomic spectroscopy
我们报告了超轻标量暗物质（DM）的新限制，与光子的类光子耦合可以引起精细结构常数α的振荡。镝原子的电子结构有两个接近简并的能级，其能量分裂对α的变化很敏感。分析了两种镝同位素两年跨度内的光谱数据，以确定角频率低于1 rad/s的相干振荡。没有确定与DM耦合一致的信号，导致在宽质量范围内对类光子耦合的新约束。在假设标量场包含所有DM的情况下，我们对耦合的限制超过了等效原理测试的限制，当质量低于3 * 10^-18 eV时，超过了4个数量级。过量的振荡功率，与精细结构的变化不一致，在控制通道中检测到，并且可能是由于系统效应。我们对DM的原子光谱限制是同类中的第一个，并且为最先进的原子钟留下了很大的改进空间。
2015-04-08 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Ultralight Dark Matter Search with Space-Time Separated Atomic Clocks and Cavities
提出并验证了一种利用时空分离原子钟与腔体激光器搜寻超轻暗物质非引力耦合的新方法，首次在该质量范围给出对d_me的约束。
2024-09-19 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Dark matter scattering on electrons: Accurate calculations of atomic excitations and implications for the DAMA signal
我们重新审视了WIMP型暗物质对电子的散射，导致原子电离，并可以在各种现有的直接检测实验中表现出来。与WIMP-核子散射不同，目前的实验探测的典型相互作用强度远小于费米常数，电子上的散射需要更强的相互作用才能被检测到，这反过来又需要新的光力载流子。我们通过引入一个与暗物质和电子具有标量或矢量耦合的中介粒子，明确地解释了这种新的力。然后，我们进行国家的最先进的数值计算的原子电离相关的现有实验。我们的目标是始终如一地考虑问题的原子物理学方面（例如，相对论效应，这可能是相当重要的），并扫描参数空间：暗物质质量，介质质量，和有效耦合强度，看看是否有任何部分的参数空间，可以潜在地解释DAMA调制信号。虽然我们发现，调制分数的所有事件的能量沉积在2千电子伏以上的碘化钠可以是相当显着的，达到~ 50%，参数空间的相关部分被排除在XENON 10和XENON 100实验。
2016-04-15 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Generalized ABCD propagation for interacting atomic clouds
我们提出了一种处理的非线性物质波传播的启发，从光学方法，其中包括原子光学等效的无像差近似内的相互作用的影响。原子光学ABCD矩阵的形式主义，考虑到目前为止的非相互作用的云，微扰扩展超出线性政权的传播。这种方法，适用于讨论一个物质波谐振器的稳定性，涉及自由落体样品，同意完全非线性傍轴波动方程的预测非常好。另一种光学处理的相互作用的影响，基于无像差近似和均匀线密度的圆柱傍轴光束，也适用于物质波。
2009-04-15 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Search for ultralight dark matter with spectroscopy of radio-frequency atomic transitions
通过对比石英振荡器与铷、镝原子跃迁频率，搜寻标量与赝标量超轻玻色子暗物质，对特定质量范围内的暗物质与标准模型场的线性和二次相互作用给出了超越以往直接搜索及天体物理观测的约束。
2022-12-08 hep-ph physics.atom-ph
Probing Bosonic Stars with Atomic Clocks
暗物质可能以不对称暗星的形式表现出来。在本文中，我们考虑使用原子钟探测这种不对称玻色子暗物质星的可能性。如果暗区通过希格斯玻色子或光子入口与标准模型区相连，那么处于玻色-爱因斯坦凝聚体状态的玻色子星的内部就可以改变控制原子钟装置计时的物理常数的值。通过地球的稀释不对称暗物质玻色子星可以引起频率偏移，可以在分离的地球原子钟中观察到。这就给了我们机会去探测一类暗物质候选者，而这些候选者目前还不能用任何不同的传统方法来探测。
2020-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for an oscillating massive scalar field as a dark matter candidate using atomic hyperfine frequency comparisons
我们利用LNE-SYRTE的铷铯双冷原子喷泉FO 2六年精确的超精细频率比较数据来寻找大质量标量暗物质候选者。这种标量场可以引起精细结构常数、费米子质量和量子色动力学质量标度的谐波变化，这将直接影响铷/铯超精细跃迁频率比。我们发现没有信号与标量暗物质候选人一致，但提供了改进的约束条件的耦合假定的标量场标准的问题。我们的限制是互补的，以前的结果，只敏感的精细结构常数，并提高他们超过一个数量级时，只有一个耦合到电磁假设。
2016-07-28 gr-qc hep-ph physics.atom-ph
Search for domain wall dark matter with atomic clocks on board global positioning system satellites
宇宙学观测表明，宇宙中85%的物质是暗物质（DM），但其微观组成仍然是一个谜。一个假设是DM来自于超轻量子场，这些场形成了宏观物体，如拓扑缺陷。在这里，我们使用GPS作为~ 50，000 km孔径DM探测器来搜索畴壁形式的此类缺陷。GPS导航依赖于由GPS卫星上托管的原子钟提供的精确定时信号。当地球穿过银河系DM晕时，与拓扑缺陷的相互作用可能导致原子钟故障，这些故障以约300 km/s的银河系速度通过GPS卫星星座传播。挖掘16年的档案GPS数据，我们发现没有证据DM在我们目前的灵敏度水平的域墙的形式。这使我们能够提高某些二次标量耦合域壁DM标准模型粒子的几个数量级的限制。
2017-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Applying the matched-filter technique to the search for dark matter transients with networks of quantum sensors
现有的精密量子传感器网络包括原子钟、磁力计和引力波探测器网络。这些网络可以被重新用于奇异物理的搜索，比如直接搜索暗物质。在这里，我们探讨了宏观暗物质对象与这样的网络使用匹配滤波器技术的检测策略。这种“团簇状”暗物质物体将被记录为以银河系速度扫过网络的瞬变。作为一个具体的例子，我们考虑全球定位系统（GPS）卫星上的原子钟网络。我们将匹配滤波技术应用于模拟GPS原子钟数据，并研究其实用性和性能。分析和开发的方法具有广泛的适用性，其他网络的量子传感器。
2019-10-30 astro-ph.IM physics.atom-ph
Atomic ionization by scalar dark matter and solar scalars
我们计算了原子电离截面的吸收标量粒子的能量范围从几个电子伏特到100千电子伏。我们考虑了太阳内部可能产生的非相对论粒子（暗物质候选者）和相对论粒子。我们提供了直接暗物质搜索相关的原子（O，Na，Ar，Ca，Ge，I，Cl，W和Tl）的数值结果。我们确定了一个关键的缺陷，在以前的计算，并表明，他们高估了电离截面的几个数量级，由于违反的正交性的约束和连续电子波函数。使用我们计算的截面，我们解释了最近的数据从氙1T实验，建立第一个直接的标量耦合到电子的界限。我们认为，氙1T过剩可以解释从太阳标量的排放。虽然我们的发现是在一个类似的张力与天体物理界的太阳轴子假设，我们建立直接限制标量DM的$\sim 1-10\,\mathrm{keV}$质量范围。我们还更新轴向电离截面。提供数值数据文件。
2021-08-08 hep-ph physics.atom-ph
Gravitational decoherence of atomic interferometers
研究了原子干涉仪在随机引力波散射下的退相干。我们评估的“直接”引力效应登记的相位的物质波以及“间接”效应登记的光波用作分束器和反射镜的物质波。考虑作为一个例子的空间项目HYPER，我们表明，这两种影响是可以忽略不计的，目前研究的干涉仪。
2002-02-15 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Atomic Data Revisions for Transitions Relevant to Observations of Interstellar, Circumgalactic, and Intergalactic Matter
天体物理光谱学对星系中元素丰度的测量敏感地依赖于所使用的原子数据。为了使最新的原子数据向社会开放，我们提出了一个汇编选定的原子数据的共振吸收线的波长longward的911.753（\ion{H}{1}莱曼极限），为关键的重元素（重于原子序数5）的天体物理学的兴趣。特别是，我们专注于已观察到的银河系星际介质（ISM），环星系介质（CGM）的银河系和/或其他星系，和星系际介质（IGM）的离子的过渡。我们提供波长、振荡器强度、相关精度等级以及振荡器强度测定的参考。我们还试图比较和评估最近的振子强度测定。约有22%的谱线更新了振子强度值，更新前后的振子强度值相差$\gtrsim$ ~0.1 dex。我们的汇编将成为ISM吸收线研究的有用资源，以及通过视线追踪类星体和伽马射线暴的CGM和IGM研究的有用资源。对星系对背景星系光的吸收的研究（包括未来几代超大望远镜所能实现的研究）也将受益于我们的汇编。
2017-06-16 astro-ph.GA physics.atom-ph
Constraining scalar dark matter with Big Bang nucleosynthesis and atomic spectroscopy
标量暗物质可以与标准模型（SM）粒子相互作用，在此过程中改变自然界的基本常数。在大爆炸核合成（BBN）期间和之前的基本常数的变化产生了轻元素原始丰度的变化。通过比较测量和计算（SM内）原始丰度的$^{4}$他，这主要是由中子-质子质量差的比例冻结温度在弱相互作用冻结之前BBN的时间，我们能够推导出严格的约束质量的标量暗物质粒子$ϕ$连同其与光子的相互作用，在$ϕ$中通过二次耦合的轻夸克和大质量矢量玻色子，以及在$ϕ$中通过线性耦合的它与大质量矢量玻色子的相互作用。我们还从最近的原子镝光谱测量中推导出$ϕ$与光子的二次相互作用的严格约束。
2015-04-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Fluctuations of atomic energy levels due to axion dark matter
本文提出原子和核钟频率的涨落可用于寻找轴子暗物质，通过重新分析原子钟实验数据提取了轴子耦合常数的新极限，并提出一种确定轴子质量的程序。
2023-09-14 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
SpaceQ -- Direct Detection of Ultralight Dark Matter with Space Quantum Sensors
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；University of Chicago（芝加哥大学）；The University of Tokyo（东京大学）；University of Delaware（特拉华大学）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Maryland（马里兰大学）
利用空间量子传感器探索超轻暗物质，特别是与太阳束缚的暗物质状态，通过原子钟等技术探测未探索的参数空间，设定强约束。
2021-12-14 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Search for transient ultralight dark matter signatures with networks of precision measurement devices using a Bayesian statistics method
我们分析了采用分布式全球精密测量设备网络作为暗物质和奇异物理观测站的前景。特别是，我们认为全球定位系统（GPS）的原子钟，包括一个星座的32个中地球轨道卫星配备了铯或铷微波钟和一些地球上的接收站，其中一些采用高稳定的氢脉泽原子钟。近二十年来，高精度定时数据一直可用。通过分析卫星和地面原子钟数据，有可能搜索奇异物理学的瞬态特征，如“云团”暗物质和暗能量，有效地将GPS星座转化为50，000公里孔径传感器阵列。本文描述了GPS卫星原子钟的噪声特征，描述了基于贝叶斯统计的搜索方法，并使用模拟时钟数据对该方法进行了测试。我们提出了使用我们的方法预测的发现范围，并证明了它可以超过现有的限制，对于某些模型的几个数量级。该方法不仅适用于GPS或原子钟网络，也可应用于其它精密测量设备网络。
2018-03-27 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.atom-ph
