一种利用毫米波传感检查超轻暗物质的实验方法

可能不止一种方法可以击倒圣经中的歌利亚，但大卫选择使用带有弹弓的小石头进行攻击。

本着同样的精神，科学家们已经接近暗物质的奥秘 - 它约占宇宙的四分之一 - 不是通过直接观察，而是通过记录它对可见物质的引力效应。

京都大学的一组研究人员现在已经建立了一种实验方法，用于检查0.1毫电子伏特左右的超轻暗物质，应用一种在低温条件下进行毫米波传感的技术，其特征是低热噪声。该论文发表在《物理评论快报》杂志上。

“通过使用以前在该领域未经测试的新技术，我们实现了暗光子暗物质(DPDM)未探索质量范围的实验参数，”主要作者Shunsuke Adachi说。

单个暗物质粒子的难以捉摸的质量被认为比质子重。足立团队对超低质量暗物质的搜索解决了科学家三十多年来一直困扰的极具挑战性的探测问题。

“我们对毫米波技术的研究可能会进一步推动5G和6G等先进电信的发展，”足立补充道。

专用毫米波接收器冷却至-270°C，以抑制热噪声以适应弱转换光子。该低温接收器用于搜索质量范围约为0.1 meV的DPDM。

足立认为，尽管他的团队在这个数据集中没有发现任何重要的信号，但通过在前所未有的严格约束下进行实验 - 比宇宙学约束更严格 - 他们为研究暗物质开辟了可能性。

理论上，普通光子是使用金属板表面从暗光子转换而来的。由于能量守恒，这些转换光子对应于暗光子的质量。例如，10-300 GHz的转换光子频率对应于0.05至1 meV的暗光子质量。

“我们很高兴我们的小团队能够从我们的高灵敏度实验中获得重要结果，以检测未探索质量范围内的DPDM，”足立说。

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