利用可调超导射频腔对暗光子暗物质的首次扫描搜索

暗光子已成为有前景的暗物质候选者，其搜寻是粒子物理、天体物理与宇宙学的首要任务。我们报道了首次使用可调铌超导射频腔，结合创新数据分析技术对暗光子暗物质进行扫描搜索。我们在 $2$ K 温度下将浸没在液氦中的腔体谐振频率进行机械调节，并在以 $1.3$ GHz 为中心、跨度 $1.37$ MHz 的频率范围内扫描暗光子质量。本研究利用了超导射频腔约 $10^{10}$ 的极高品质因子，从而对暗光子与电磁光子之间动力学混合系数 $\epsilon$ 的排除参数空间的大部分给出了迄今最严格的约束，得到 $\epsilon < 2.2 \times 10^{-16}$。