探寻5.9 GHz 附近的KSVZ轴子暗物质：基于8胞腔体双星振荡器
高能物理 - 实验
2025-07-08 v1
摘要
我们报告了使用双星振荡器（haloscope）技术对5.9 GHz附近频率范围内的轴子暗物质搜索。实验采用8胞微波谐振器设计，相较于传统单胞配置，显著扩展可达频率范围，同时保持大尺寸探测体积。为提升灵敏度，运用接近量子噪声极限的通量驱动型Josephson谐振器放大器（JPA），并引入侧带求和法（sideband-summing method），协同合并JPA产生的镜像谱分量。数据采集覆盖5.83-5.94 GHz频率范围。若无显著超出观测，则在90%置信水平下排除轴子-光子耦合g_{a\gamma\gamma}≤1.2×10^{-14} GeV^{-1}。所获灵敏度接近KSVZ基准预测，在该频率范围内达到当前最严格限制。
引用
@article{arxiv.2507.04344,
title = {Probing KSVZ Axion Dark Matter near 5.9 GHz Using a 8-Cell Cavity Haloscope},
author = {Saebyeok Ahn and Caglar Kutlu and Soohyung Lee and SungWoo Youn and Sergey V. Uchaikin and Sungjae Bae and Junu Jeong and Arjan F. van Loo and Yasunobu Nakamura and Seongjeong Oh and Jihn E. Kim and Yannis K. Semertzidis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.04344},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 4 figures