Projektbeschreibung
Die Rolle von Atomuhren bei der Suche nach Dunkler Materie
Was ist das wahre Wesen Dunkler Materie? Atomuhren aus Thorium-229 könnten aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit schon bald Antworten liefern. Durch das Erreichen einer Genauigkeit von 1 zu 100 Millionen (1:10^8) wird die Erforschung ultraleichter Dunkle-Materie-Modelle ermöglicht. Das ERC-finanzierte Projekt DM-Dawn konzentriert sich auf die Suche nach ultraleichter Dunkler Materie (ULDM). Das Projekt analysiert die Linienform des isomeren Zustands von Th-229, um mithilfe von starken Wechselwirkungsparametern eine Empfindlichkeit von 1 zu 10^21 zu erreichen, und untersucht den Verstärkungsfaktor, der derzeit auf O(10^5) geschätzt wird, aber noch nicht genau bestimmt ist. Schließlich werden die Implikationen der Vorherrschaft der Atomuhr auf den Nachweis von Axionen und skalarer ULDM untersucht. Das Projekt verspricht, die Technologien für die Suche nach Dunkler Materie voranzubringen.
Ziel
What is the nature of dark matter (DM)? This central question in physics could be soon addressed thanks to the unprecedented sensitivity of nuclear clocks. These Th-229-base clocks are set to overcome the inherent limitations of atomic and molecular clocks, which are less sensitive to the nuclear parameters, which dominate almost all motivated models of ultralight DM (ULDM) . Laser excitation of Th-229 has just reached 1:10^11 sensitivity. Given that a precision of 1:10^8 suffices to probe DM-models with world record reach (even before nuclear clocks are actually constructed), it implies that the era of nuclear clock supremacy has begun! We propose three thrusts that harness this revolutionary advancement to search for ULDM. The first is driven by our joint theory-experiment demonstration that the line shape analysis of the Th-229 isomeric state excitation may potentially lead to 1:10^21 effective sensitivity to ULDM, due to the direct-enhanced dependence on the strong interaction parameters. The second is theoretical and experimental exploration of the enhancement factor of O(10^5), that is currently uncertain, and cannot be robustly established.
The third focus on studying the formal implications of the era of nuclear-clock supremacy. We provide projection for the reach of nuclear clocks for axion and scalar ULDM.
We also demonstrate that a nuclear clock can be used as a QCDometer sensing spatially-dependent couplings, due to artificial source, or from super-Planckian-based physics via couplings to moduli-remnants. We further introduce a new class of non-axion ULDM models, that address the strong CP problem, where the Cabibbo–Kobayashi–Maskawa elements vary in time, in addition to the nuclear parameters. It could be tested, thus, at accelerators as well as clocks, which leads to a novel synergy between different frontiers of physics.
The proposal transforms future technologies into a concrete search for DM and beyond, ushering us into the era of nuclear clocks.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
7610001 Rehovot
Israel
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.