量子技术约束轴子

对与标准模型场相互作用的轴子类粒子（ALP）的量子场论的一致处理，需要考虑重整化群跑动以及向低能理论的匹配。设计用于搜寻极轻 ALP 的量子传感器实验对这些效应特别敏感，因为它们探测的是跑动效应变得重要的大衰变常数。此外，虽然线性轴子相互作用由其赝标量性质决定，但二次相互作用与标量相互作用无法区分。我们展示了线性与二次 ALP 相互作用的威尔逊系数之间的关系，包括 QCD 能标上下方的跑动效应，并对当前和未来实验的灵敏度进行了全面分析。我们识别了不同实验对 ALP 暗物质情况的探测能力，并讨论了如何将其与 ALP 不是暗物质的情况区分开来。我们提出了通过第五种力搜索、轴子望远镜、太阳轴子望远镜和量子传感器观测二次 ALP 相互作用的新策略。我们强调 ALP 场在地球表面附近的非线性行为，并指出了哪些实验结果与局域背景场值无关。