通过长程力搜索超重暗物质的机械传感器

质量在 Planck 尺度附近的暗物质候选者在理论上具有充分的动机，并且有人提出，在这一质量范围内可能仅通过引力相互作用来搜索暗物质。在这项工作中，我们探索了在考虑现实实验约束的情况下，使用机械传感器搜索质量在 Planck 尺度附近的暗物质候选者的途径，并开发了进行此类搜索所需的分析技术。预期这些暗物质粒子会在机械传感器阵列中留下径迹作为其特征，我们展示了可以使用径迹寻找的统计方法有效搜索此类径迹。我们分析了一系列可能的实验装置，并计算了通过长程力与标准模型耦合的超重暗物质搜索的灵敏度预测。我们发现，虽然纯粹通过引力耦合搜索 Planck 尺度暗物质将极其困难，需要 $100^3$ 阵列的设备实现约 $80\,\mathrm{dB}$ 的量子噪声降低，但存在广泛且目前尚未探索的暗物质候选者，可以通过现有的或近期的实验平台进行搜索。