一种用于加速轴子暗物质搜索的腔纠缠与态交换方法

在基于腔的轴子暗物质探测器中，量子噪声仍是实现全面搜索轴子参数空间所需扫描速率的主要障碍。在此我们引入一种扫描速率增强方法，其中轴子敏感腔通过同时的双模压缩（纠缠）和态交换相互作用耦合到辅助谐振电路。我们分析表明，当这些相互作用结合时，可在轴子信号被测量引入的真空噪声污染之前对其放大。这种内部放大产生了更宽的轴子灵敏度带宽，提高了探测器在频率空间中搜索的速率。根据该系统的电路模拟所预测的相互作用速率，我们表明该技术可使扫描速率相对于受真空噪声限制的探测器提高至多 15 倍。