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利用 ALPS II 搜索任意轻粒子:首次科学探测活动的描述

高能物理 - 实验 2026-05-18 v3

摘要

2024 年 2 月至 5 月,任意轻粒子搜索实验 II(ALPS II)利用“光穿墙”技术开展了其首次科学探测活动,以搜索超出粒子物理标准模型且基于加速器的实验无法触及的赝戈德斯通玻色子。实验装置由两串超导偶极磁体组成,每串长度超过 100 米,两者由一面墙隔开。激光被引导穿过第一串磁体,并使用外差探测系统测量通过转换为玻色子场再转换回来的方式穿过墙壁的电磁功率。在墙之后,一个高精细度光学腔共振增强信号功率。实验进行了两次搜索,一次激光偏振方向垂直于磁场方向,另一次偏振方向平行于磁场方向。未发现新玻色子存在的证据。在首次科学探测活动中,ALPS II 达到了 101310^{-13} 量级的光子-玻色子转换概率灵敏度。正在进行的光学系统升级旨在将此灵敏度提高约四个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.18684,
  title  = {Any Light Particle Searches with ALPS II: Description of the first science campaign},
  author = {Aaron D. Spector and Daniel C. Brotherton and Ayman Hallal and Henry Frädrich and Jacob Egge and Li-Wei Wei and Todd Kozlowski and Kanioar Karan and Zachary R. Bush and Mauricio Diaz-Ortiz and Aldo Ejlli and Joe Gleason and Hartmut Grote and Michael T. Hartman and Harold Hollis and Katharina-Sophie Isleif and Alasdair L. James and Giuseppe Messineo and Guido Mueller and Ryan Netrval and Isabella Oceano and Jan H. Põld and Richard C. G. Smith and David B. Tanner and Benno Willke and Axel Lindner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.18684},
  year   = {2026}
}

备注

64 pages, 24 figures, 7 tables