暗物质的磁悬浮探测：利用悬浮超导体传感暗光子与轴子暗物质

超精密机械传感器为检验新物理提供了一条令人振奋的途径。尽管许多此类传感器专为探测惯性力而设计，磁悬浮（Maglev）系统尤其有趣，因为它们还对电磁力敏感。在这项工作中，我们提议利用磁悬浮超导体，通过其电磁耦合来探测暗光子与轴子暗物质。若干现有实验室实验在高频下搜寻这些暗物质候选者，但很少对低于 $\mathrm{1\,kHz}$（对应于暗物质质量 $m_\mathrm{DM}\lesssim10^{-12}\,\mathrm{eV}$）的频率敏感。作为机械谐振子，磁悬浮超导体对较低频率敏感，因此能够探测当前实验室实验尚未探索的参数空间。暗光子与轴子暗物质可以源发一个振荡磁场，驱动磁悬浮超导体的运动。当暗物质康普顿频率与悬浮超导体的囚禁频率匹配时，该运动被共振增强。我们概述了使磁悬浮超导体对暗物质敏感所需的改进，包括宽带与共振方案的规格。我们表明，在 $\mathrm{Hz}\lesssim f_\mathrm{DM}\lesssim\mathrm{kHz}$ 频率范围内，我们的技术能够在暗光子与轴子暗物质的实验室探测中达到领先灵敏度。