介质半透镜作为引力波探测器

我们认为，像 MADMAX 这样的介质半透镜原本是用于探测轴子暗物质的装置，也是非常有前景的引力波探测器。以约为 $\mathcal{O}(10\,\text{GHz})$ 的频率运行的这些探测器受益于在薄介质盘堆叠的表面处实现的引力波到光子的增强转换。由于引力波具有相对论性质，在盘之间真空中的转换概率增加，导致信号相对于轴子情况的额外增强。使用介质半透镜进行引力波搜索对盘的厚度和放置位置提出了严格要求，但对盘的光滑度要求放宽。其优势在于宽带或混合共振/宽带运行模式的可能性，这将将频率范围扩展到 $\mathcal{O}(100\,\text{MHz})$。我们展示，在宽带配置下，未来几年将实现约为 $10^{-21} \text{Hz}^{-1/2} \times (10\,\text{GHz}/f)$ 的应变灵敏度，而针对引力波优化的共振配置甚至可能达到 $3\times 10^{-23} \text{Hz}^{-1/2} \times (10\,\text{GHz}/f)$，已具备当前技术条件。