Description du projet
Le rôle des horloges nucléaires dans la quête de la matière noire
Quelle est la véritable nature de la matière noire? La haute sensibilité des horloges nucléaires au thorium-229 pourrait bientôt fournir des réponses. Une précision de 1 sur 100 millions (1:10^8) permet l’exploration de modèles de matière noire ultralégère. Le projet DM-Dawn, financé par le CER, va concentrer ses recherches sur matière noire ultra-légère (ULDM). Le projet analysera la forme de la raie de l’état isomère Th-229 pour atteindre une sensibilité de 1 sur 10^21 en raison de paramètres d’interaction forts, et explorera le facteur d’amélioration, actuellement estimé à O(10^5), mais pas parfaitement établi. Enfin, il examinera les implications de la suprématie de l’horloge nucléaire pour la détection des axions et de l’ULDM scalaire. Le projet promet de faire progresser les technologies de recherche sur la matière noire.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
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Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2024-ADG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
7610001 Rehovot
Israël
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.