重力共振光谱学限制暗能量与暗物质情景

我们报告了关于地球重力势将超冷中子约束在水平镜面上方时，其量子态的精密共振光谱测量结果。首次观测到了几个最低量子态之间的共振跃迁。这些测量表明，牛顿万有引力平方反比律在微米距离和约 $10^{-14}$ eV 的能量尺度上得到了验证。在此精度水平下，我们能够对任何可能的类重力相互作用提供限制。特别是，在 95% 置信水平 (C.L.) 下，排除了耦合常数 $\beta > 5.8\times10^8$ 的暗能量变色龙场；在 Yukawa 长度 $\lambda = 20$ {\textmu}m 处，排除了耦合强度 $g_sg_p > 3.7\times10^{-16}$（吸引）或 $5.3\times10^{-16}$（排斥）的类轴子暗物质自旋 - 质量耦合（95% C.L.）。