揭示 V 模式：利用非理想半波片增强 CMB 对 BSM 物理的灵敏度

在 $\Lambda$CDM 模型中，宇宙微波背景的 V 模式偏振预计极其微小，因此通常被忽略。尽管如此，几种天体物理效应以及超出标准模型（BSM）的物理可能产生可探测水平的 V 模式。现实的半波片——CMB 实验中常用于调制偏振信号的光学元件——可以在不显著损害对线偏振灵敏度的同时，提供对 V 模式的灵敏度。我们评估了一些新一代 CMB 实验的这种灵敏度，例如 LiteBIRD 卫星、地面 Simons Observatory 以及类似 CMB-S4 的实验。我们预测了这些实验在约束特定类别 BSM 模型现象学方面的效率，这些模型诱导 CMB 中线偏振态的混合并产生 V 模式。我们发现，根据数据组合的不同，新一代实验可以将当前限制改善 1 至 3 个数量级。包含 V 模式信息极大地提升了对这些 BSM 模型的灵敏度。