光学机械加速度计搜寻超轻暗物质

该团队利用一种空腔光机械加速度计,在39 kHz声学频率附近(对应0.16 neV/c²粒子质量)开展了超轻暗物质的共振搜寻实验。该装置基于低温冷却至4K的Si₃N₄薄膜,采用光热加热技术实现10²倍探测器线宽的谐振频率扫描。通过实现散粒噪声极限位移读出和辐射压力反馈冷却,研究人员在测试质量基频共振附近30 Hz带宽内达到了约10 ng₀/√Hz的加速度分辨率。实验未发现暗物质信号证据,推断出的与普通物质耦合强度上限比等效原理实验设定的严格界限高出数个数量级。该工作还展望了未来实验路径:通过利用分布式压缩光探测的低温质量加载光机械传感器阵列,有望获得新型暗物质约束条件。

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