利用多模共振质量探测器检测中子星合并中的 kHz 引力子

我们提出一种由尺寸递减质量单元构成的多模质量棒，用于实现引力子 photo-electric 效应，通过吸收来自二体中子星合并及合并后产生的 kHz 级引力子。我们发现，多模探测器的固有模式保留了来自最大质量单元的引力波耦合强度，而仅具有与最小单元质量相当的有效质量。这使得固有模式具有来自吨级最大质量单元的引力子吸收率，而通过对小于皮克克尺度的单元进行能量测量，理论上可以分辨单引力子吸收过程。我们认为，通过测量末端质量的能量，原则上可以实现对棒内单引力子的直接计数。这一改进了单引力子信号的信号转码，增强了检测单引力子可行性。