基于波荡器的光穿墙搜索暗光子中的量子与材料效应

暗光子是标准模型最简单的扩展之一，并为量子力学现象提供了一个最小实验室。光穿墙（LSW）搜索通常采用暗光子-光子振荡公式，仿佛灵敏度与光源、墙壁和周围介质无关。在本文中，我重新审视了一个光源为波荡器的LSW实验，并系统地包含了各种量子效应：有限波包、由于源微观结构导致的运动学抑制，以及墙壁和空气中的混合抑制/增强。我们发现，由此产生的灵敏度与使用朴素振荡公式获得的结果存在显著偏差，特别是取决于暗光子的质量，与介质或墙壁的折射率相关，可能存在共振效应，从而显著提高灵敏度。考虑到这些效应，我们表明，在同步辐射设施的光束线沿线的屏蔽层外放置一个光子探测器，可以实现一种经济、寄生的暗光子LSW搜索。