探测万分之一尺的暗物质：利用钍核时钟在百万普朗克尺度

超轻暗物质预期会诱导核参数的振荡。这些振荡由极其弱的耦合或高压制尺度特征化，普朗克尺度——量子引力的特征尺度——作为自然基准。探测这一现象需要对核能变化具有卓越灵敏度的系统。${}^{229}$Th 具有唯一较低能的核异构过渡，提供了这种灵敏度：它直接探测核相互作用，由于电磁与核贡献之间的近似抵消，其对核结构变化的响应被放大。我们构思并进行了一种新型的超灵敏暗物质搜索，使用 JILA 的精密核光谱学技术，在质量范围 $10^{-21}\,{\rm eV} \lesssim m_{\rm DM} \lesssim 10^{-19}\,{\rm eV}$ 内设下最强约束。我们的结果探测到超过普朗克尺度 $10^6$ 倍的有效相互作用尺度（百万普朗克尺度），并将 ${}^{229}$Th 系统确立为核子作用暗物质耦合的领先探针。