用于粒子物理的旋转波合磁计探测器

许多超标准模型扩展提出新的粒子或力的存在，以期回答诸如难以捕捉的暗物质身份等之谜。原子-based 探测器正处于这些探测器的前沿，这些探测器通过其与费米子的耦合来搜索这些粒子或力，从而能够测试动机充分的模型，如可能构成暗物质的类轴子。这类探测器还探测与自旋偏振物体之间的新的远程相互作用，以及由介于光子和自旋非偏振物体之间的新型轻粒子所介导的相互作用，这些相互作用破坏 CP 对称性，引入探测器与非偏振物体的耦合。然而，这些探测器的灵敏度常常受到磁噪声的限制，从而将其有效性限制在狭窄的参数空间内。我们提出并发展了一种技术，称为旋转波合磁计 (RoW comag)，该技术可以在可调频率下抑制磁噪声，同时保持对目标信号的高灵敏度，从而显著扩展这些探测器的潜在覆盖范围。我们分析了其用于测试各种超标准模型扩展的运行情况，并展示了它如何可以提高当前灵敏度数个数量级。该工作为一系列新的桌面实验铺平了道路，这些实验旨在搜索新物理，包括对更高质量范围内的动机充分的类轴子暗物质模型的探索。