宇宙雙折射是一種奇特的現象，它指的是宇宙微波背景（CMB）的線偏振光在從早期宇宙發出到今天被我們觀測到的過程中，其偏振平面發生了微小的旋轉。這種旋轉違反了宇宙的宇稱對稱性，也就是說，如果我們用一面鏡子反射宇宙，那麽反射後的宇宙和原來的宇宙是不一樣的。
那麽，為什麽會出現這種旋轉呢？有一種可能的解釋是存在一種軸子類別粒子（ALPs），它們是一種假想的超輕的純量場，可以和電磁場耦合，從而導致光的偏振平面在穿過宇宙時發生旋轉。這種旋轉的角度和ALPs的質素和耦合強度有關，因此，如果我們能夠測量出這個角度，就可以對ALPs的性質有所了解。
要測量宇宙雙折射，我們需要利用CMB的偏振資訊。CMB的偏振可以分解為兩種模式：E模式和B模式。E模式是偶宇稱的，也就是說，它在映像反射後不變；B模式是奇宇稱的，它在映像反射後會變號。如果宇宙是宇稱對稱的，那麽CMB的偏振只有E模式，沒有B模式。但是，如果存在宇宙雙折射，那麽CMB的偏振就會有一部份E模式轉化為B模式，或者反過來。因此，我們可以透過測量CMB的EB互相關功率譜，也就是E模式和B模式之間的相關性，來探測宇宙雙折射的訊號。
在我們測量CMB的偏振時，還有一個重要的因素要考慮，那就是重力透鏡的效應。重力透鏡是指沿途的大質素天體對CMB的光線產生的偏折，這會導致CMB的溫度和偏振的畸變。重力透鏡對CMB的偏振的主要效果是把E模式轉化為B模式，從而產生一個偶宇稱的B模式訊號。這個訊號可以用來探測宇宙的大尺度結構和暗能量的性質，但是也會和宇宙雙折射產生的奇宇稱的B模式訊號混淆。
為了區分這兩種B模式訊號，我們需要考慮它們的不同特征。重力透鏡產生的B模式訊號是隨機的，也就是說，它在不同的天區之間沒有相關性；而宇宙雙折射產生的B模式訊號是確定的，也就是說，它在不同的天區之間有相同的相位。因此，如果我們能夠測量CMB的偏振在不同的天區之間的相關性，就可以分離出這兩種B模式訊號。這就是最近發表的一篇論文所做的事情。
他們計算了重力透鏡對宇宙雙折射產生的EB互相關功率譜的影響，發現這個影響是非常重要的，尤其是在高分辨率的CMB實驗中，比如Simons Observatory和CMB-S4。他們發現，如果忽略了重力透鏡的影響，那麽觀測到的EB互相關功率譜就不能很好地用理論預測來擬合，這會導致統計上拒絕真實的理論。他們也發現，如果忽略了重力透鏡的影響，那麽估計出的ALPs的參數就會有偏差。因此，重力透鏡對EB互相關功率譜的修正必須包含在未來的高分辨率的CMB實驗中。
