关于北半球 CMB 实验的各向异性宇宙双折射约束预测

通过 Cosmic Microwave Background (CMB) 实验研究宇宙双折射是宇宙学和粒子物理中的关键研究领域，为检验 Lorentz 不变性和 CPT 对称性提供了关键检验。本文聚焦于北半球中纬度较高的即将到来的 CMB 实验，探讨其检测宇宙双折射各向异性的潜力。应用二次估计器对仿真极化数据进行处理，我们成功重构了各向异性宇宙双折射功率谱，并估计其幅值 $A_{\mathrm{CB}}$ 的约束，假设其尺度不变性。预测基于冬季宽幅扫描观测策略，实现约 23.6% 的有效天空覆盖率。我们考虑两种噪声情形，分别对应实验的短期和长期阶段。我们的结果表明，在低噪声情形下，采用合并多频数据图域方法，小口径望远镜在 95/150 GHz 波段可将 $A_{\mathrm{CB}}$ 的 $2\sigma$ 上界压至 0.017；而在谱域合并多频数据的方法可将上限约缩紧 10%。大口径望远镜同样的波段更为有效，将 $2\sigma$ 上限压至 0.0062。