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基于贝叶斯优化的磁共振暗物质的快速匀场算法

宇宙学与河外天体物理 2023-11-20 v1 原子物理 计算物理

摘要

针对类轴子暗物质的磁共振搜寻的灵敏度与可及质量范围取决于外加磁场的均匀性。通过匀场优化均匀性需要探索巨大的参数空间,这可能耗时过长而难以承受。我们通过采用基于贝叶斯优化的算法实现了匀场线圈电流的自动调节。该方法特别适用于单次优化步骤耗时过长以致无法广泛探索参数空间、或缺乏对最优工作点先验信息的应用。利用宇宙轴子自旋进动实验(CASPEr)-梯度低场装置,我们表明对于我们的装置,该方法在约30次迭代后收敛到亚10百万分之一的磁场均匀性,这正是我们暗物质的搜寻所期望的。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.11614,
  title  = {Fast shimming algorithm based on Bayesian optimization for magnetic resonance based dark matter search},
  author = {Julian Walter and Hendrik Bekker and John Blanchard and Dmitry Budker and Nataniel L. Figueroa and Arne Wickenbrock and Yuzhe Zhang and Pengyu Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.11614},
  year   = {2023}
}