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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Hunting for Dark Matter using Magnetically-Levitated Superconductors

Descripción del proyecto

Desarrollar nuevos sensores superconductores levitados para buscar materia oscura

Si bien las observaciones astronómicas confirman los efectos de la materia oscura, pocos experimentos son capaces de captar pruebas de su existencia. El proyecto MaglevHunt, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, razona que los superconductores levitados magnéticamente son muy prometedores para rastrear la materia oscura, ya que interactúa gravitatoriamente con la materia ordinaria. Su objetivo es desarrollar nuevos sensores superconductores levitados con sensibilidades excepcionales que puedan localizar candidatos a materia oscura bien motivados. Los sensores, compuestos por partículas superconductoras a escala de gramo confinadas de forma segura en trampas magnéticas de tipo antihelmholtz, permitirán realizar mediciones precisas mediante circuitos cuánticos superconductores. Los sensores mecánicos responderán a fuerzas oscilatorias producidas por partículas similares al axión, fotones oscuros y materia oscura vectorial B-L, así como a impulsos causados por materia oscura ultrapesada cercana a la masa de Planck.

Objetivo

Magnetically-levitated superconductors have strong potential to revolutionise inertial sensing and magnetic field sensing. In this project I will develop levitated superconductor sensors with unprecedented sensitivities, and use an array of these sensors to search for well-motivated dark matter candidates in unexplored parameter regimes.

The sensors will consist of gram-scale superconducting particles stably confined within anti-Helmholtz-like magnetic traps. I will precisely measure the motion of the levitated particles using superconducting quantum circuits. The particle motion will be highly isolated from unwanted effects of the surroundings, since the particles will levitate far from surfaces, in ultrahigh vacuum, at millikelvin temperatures, within nearly dissipationless traps. Passive and active vibration isolation will be used to mitigate vibrational noise, and magnetic shielding will diminish magnetic field noise. Furthermore, the sensor array will be configured to reject common noise.

The mechanical sensors will be sensitive to oscillatory forces caused by axion-like particles, dark photons and vector B-L dark matter. Additionally, they will be sensitive to impulses caused by ultraheavy dark matter near the Planck mass. The primary focus of this project is to hunt these diverse dark matter candidates. This project will also establish the groundwork for future searches with this innovative platform. In the long term, levitated superconductor sensors hold the potential to search for dark matter through its gravitational interaction with ordinary matter. Such a search would be able to conclusively probe the existence of dark matter near the Planck mass.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-STG

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Institución de acogida

UNIVERSITY COLLEGE CORK - NATIONAL UNIVERSITY OF IRELAND, CORK
Aportación neta de la UEn
€ 2 114 974,06
Coste total
€ 2 114 974,31

Beneficiarios (2)