搜寻新基础物理的核磁共振实验的量子灵敏度极限
量子物理
2021-06-25 v1 其他凝聚态物理
高能物理 - 唯象学
仪器与探测器
摘要
核磁共振是一种有前景的搜寻超轻类轴子暗物质的实验方法。诸如宇宙轴子自旋进动实验(CASPEr)等搜索最终受量子力学噪声源限制,特别是自旋投影噪声。我们讨论如何可能达到此类基本极限。我们考虑核磁共振实验的电路模型并量化三种噪声源:自旋投影噪声、热噪声与放大器噪声。总噪声谱的计算考虑了核自旋存在对电路阻抗的修正,以及电路对自旋系综的反馈作用。为让类轴子暗物质搜索的自旋投影噪声极限达到量子色动力学轴子灵敏度,抑制电路反馈作用尤为关键。
引用
@article{arxiv.2103.06284,
title = {Quantum sensitivity limits of nuclear magnetic resonance experiments searching for new fundamental physics},
author = {Deniz Aybas and Hendrik Bekker and John W. Blanchard and Dmitry Budker and Gary P. Centers and Nataniel L. Figueroa and Alexander V. Gramolin and Derek F. Jackson Kimball and Arne Wickenbrock and Alexander O. Sushkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.06284},
year = {2021}
}