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Domcke, Garcia-Cely, Lee et Rodd partent d’une signature commune : dans des champs électromagnétiques, les axions comme les ondes gravitationnelles induisent des champs magnétiques oscillants. Ils démontrent que l’ampleur de cette réponse est fixée pour l’essentiel par les symétries de l’instrument. Pour les haloscopes à axions de faible masse, ils établissent des règles de sélection qui donnent la sensibilité de chaque géométrie de détecteur aux axions et aux ondes gravitationnelles, et montrent comment façonner l’expérience pour maximiser les deux signaux. Avec un aimant toroïdal, les meilleures sensibilités aux axions et aux ondes gravitationnelles ne peuvent coïncider, mais modifier la géométrie de la boucle de détection, ou en ajouter plusieurs, rétablit la sensibilité aux deux. Le formalisme prévoit la meilleure sensibilité aux ondes gravitationnelles de 100 kHz à 100 MHz pour ABRACADABRA, BASE, ADMX SLIC, SHAFT, WISPLC et DMRadio.

Symmetries and selection rules: optimising axion haloscopes for gravitational wave searches