利用超流 $^4$He 单一约瑟夫森结对盘的量子感知引力框架拖拽效应

我们提出了一个实验室规模的实验，用于利用新型超流 $^4$He 单一约瑟夫森结对盘的宏观量子特性在地球上局部测量广义相对论框架拖拽效应。我们推导了在超流结对盘中的框架拖拽效应及其相关的 geodetic 效应和 Thomas 效应，并给出了其实验测量的程序。我们计算了预期的热噪声底部，发现在毫开尔文温度下可以实现极高灵敏度，此时即将到来的约瑟夫森结对盘将利用纳米孔二维材料运行。假设采用最低机械损耗材料，我们发现在 10 mK 时的噪声功率密度为 $5\times 10^{-17}$ rads/s/$\sqrt{\mathrm{Hz}}$，该灵敏度足以在测量一秒钟内将框架拖拽速率分辨为 0.2%，即旋转灵敏度为 1 百年。这种对旋转的极高灵敏度对应于测量最小为 $10^{-35}$ s 的适当时间差。