作为多信使天文学中外场望远镜的量子传感器网络
天体物理仪器与方法
2021-03-02 v1 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 实验
量子物理
摘要
多信使天文学是对源自同一天体物理事件的不同类别信号进行协同观测，其提供了关于天体物理过程的大量信息并具有深远影响。迄今为止，多信使天文学的重点一直是搜寻来自已知基本力和标准模型粒子的常规信号，如引力波（GW）。除这些已知效应外，量子传感器网络可用于搜寻超出标准模型（BSM）理论所预言的天体物理信号。外场玻色子场是BSM理论的普遍特征，并在试图理解暗物质与暗能量本质以及解决层级与强CP问题时出现。我们考虑高能天体物理事件可能产生强烈的外场低质量场（ELF）爆发的情况。我们提议将多信使天文学的工具箱扩展至包含精密量子传感器网络，这些网络在设计上被屏蔽或对常规标准模型物理信号不敏感。我们估算了全球原子磁强计与原子钟网络可能敏感的引力波源的ELF信号幅度、延迟、速率与距离。我们发现，此类精密量子传感器网络确实可作为ELF望远镜来探测来自产生足够强度ELF爆发源的信号。因此，ELF若存在，可作为天体物理事件的额外信使。
引用
@article{arxiv.2002.04352,
title = {Quantum sensor networks as exotic field telescopes for multi-messenger astronomy},
author = {Conner Dailey and Colin Bradley and Derek F. Jackson Kimball and Ibrahim Sulai and Szymon Pustelny and Arne Wickenbrock and Andrei Derevianko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.04352},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 5 figures