Quanten Dunkle Materie Axion Detektor

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Babette Döbrich; Professor Wolfgang Wernsdorfer, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 532766533

Axionen oder axion-artige Teilchen sind wichtige Kandidaten um die Dunkle Materie im Universum zu erklären. Das QRADES Projekt hat die Aufgabe, diese mit Quantentechnologie zu entdecken. Der Fokus des Projekts ist der magnetoelektrische Kopplungsterm in den Maxwellgleichungen, der bei der Präsenz von Axionen auftritt. Die Vorhersage für die Masse von Axionen ist mit grösster Wahrscheinlichkeit im Mikrowellenbereich. Das Nachweisprinzip das in diesem Projekt entwickelt wird, beruht auf Quantensensorentechnologie im Mikrowellenbereich mit Hilfe von supraleitenden Quantenschleifen. Wir erwarten, dass das QRADES Projekt den Suchbereich für Axionen mindestens zwei Grössenordungen in Masse bzw. Frequenz erweitert. Die verwendete Methodik kommt sowohl aus dem Quantenphysik- als auch dem Teilchenphysikbereich. Dies erlaubt kosmologisch relevante Korrekturen der Maxwellgleichungen am Quantenlimit zu testen. Unsere Experimente werden es ermöglichen entweder Dunkle Materie Axionen zu entdecken oder relevante Beschränkungen auf diese Erweiterung des Standardmodels zu setzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Finnland, Frankreich, Spanien
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartner: Dr. Pol Forn-Diaz; Professor Igor Irastorza; Professor Dr. Takis Kontos; Professor Sorin Paraoanu