超輕暗光子是暗物質的一個良好的候選者。當通過動力學混合機制與標準模型光子耦合時,相干電磁波預計將由暗光子誘導,并且應在暗光子的德布羅意波長內進行空間相關性。鑒于此,來自中國科學技術大學的彭新華教授、猶他大學的Yue Zhao和北京大學的舒菁教授等人研究發現了由15個原子磁強計組成的長基線網絡搜索相關暗光子信號,該網絡位于兩個相距約1700公里的米級屏蔽室中。
文章要點:
1) 該研究證實,該網絡的多個傳感器和大尺寸屏蔽都顯著增強了預期的暗光子電磁信號,長基線測量自信地減少了許多局部噪聲源,并且,使用該網絡,將暗光子暗物質的動力學混合系數約束在4.1 feV-2.1 peV的質量范圍內,這表示在上述質量范圍內運行的任何陸地實驗將得出最嚴格的約束;
2) 此外,該研究表明,未來的數據發布可能會超出宇宙微波背景和等離子體加熱的天體物理限制。
參考資料:
Jiang, M., Hong, T., Hu, D. et al. Long-baseline quantum sensor network as dark matter haloscope. Nat. Commun.(2024).
DOI:10.1038/s41467-024-47566-0
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47566-0