Description du projet
Une plateforme de détection quantique pourrait détecter les axions de la matière noire
Plus de 25 % de l’univers est constitué de matière noire. Contrairement à la matière normale, la matière noire n’interagit pas avec la force électromagnétique et n’absorbe ni ne réfléchit la lumière, ce qui rend son étude très difficile. Sa composition est l’une des questions les plus importantes en cosmologie. Une hypothèse convaincante suppose qu’elle est composée d’axions très légers et interagissant faiblement, dont on prédit qu’ils produiront des haloscopes d’axions dans les expériences terrestres. Le projet DarkQuantum, financé par le CER, vise à développer une installation quantique pour les environnements de physique des particules qui exploite les technologies de détection quantique afin d’étendre les plages de masse de l’axion susceptibles d’être étudiées. Cela pourrait conduire à la première détection expérimentale d’axions.
Objectif
The unresolved nature of the Dark Matter permeating our Universe is one of the most pressing questions of modern science. It is connected to our very understanding of reality at the most fundamental level. The axion DM paradigm has recently emerged as one of the most compelling hypothesis to solve this question: Dark Matter would be composed by very light and very feebly interacting axions. This
paradigm is strongly motivated by theory, and predicts a clear signal in terrestrial experiments called axion haloscopes.
Pioneering experiments have reached enough sensitivity to test some realistic axion models in limited mass ranges, so far without a positive signal. However, there is still a large viable axion parameter space to be explored. The methods used to date will be inefficient to perform such a challenging task. Here our DarkQuantum consortium proposes a new way of addressing this gap using quantum sensing
technologies and hybrid quantum systems.
Specifically, we will combine quantum technologies and well established particle physics environments at CERN or DESY devoted to the detection of axions in the galactic halo. Building quantum-enhanced setups in particle physics environments is extremely challenging and needs expertise from very different fields of physics. Our consortium brings together experts from quantum circuits, very-low temperature
cryogenics, quantum measurements and particle physics, to build two quantum-enhanced haloscopes with unprecedented sensitivity and mass scanning range. The novel sensing strategies of the DarkQuantum project could lead to the experimental detection of axions for the first time. Such a fundamental discovery in connection with the long-standing DM problem would lead to a breakthrough in Physics
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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- sciences naturellessciences physiquesphysique théoriquephysique des particules
- sciences naturellessciences physiquesphysique quantique
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy GrantsInstitution d’accueil
50009 Zaragoza
Espagne