研究者らが量子暗黒物質検出の画期的な進展を発表
科学者たちは、つかみどころのない暗黒物質粒子を探すための新しい量子センサーを開発した。この革新は最近の研究で詳述されており、弱く相互作用する質量の大きい粒子、すなわちWIMPsの検出感度を向上させることを約束している。この進展は、粒子物理学の数十年にわたる研究に基づいている。
チューリッヒ大学の物理学者チームとCERNの協力者らが、2025年10月1日に暗黒物質検出専用の新しい量子センサーを発表した。この装置は、超伝導量子干渉装置（SQUIDs）を活用して、WIMPsが地球を通過する際に生じる可能性のある微小な磁場変動を測定する。
この研究は、大型ハドロン衝突型加速器（LHC）施設で過去3年間行われた実験に基づき、Nature誌に掲載された。主要研究者のエレナ・ロッシ博士は、その意義を説明した：「このセンサーは、従来の技術に比べてノイズを50%低減し、暗黒物質が隠れている可能性のあるパラメータ空間をより深く探求できる。」研究によると、センサーはテスト実行の15%で異常信号を検出したが、さらなる検証が必要だ。
背景の文脈から、宇宙の質量・エネルギーの約27%を占める暗黒物質は、1970年代以来の広範な努力にもかかわらず未検出のままである。Xenon1T実験などの従来の検出器は無結果を生み、量子技術の革新を促している。この新しいアプローチは、信号を増幅するための量子もつれを統合しており、この方法は2018年に初めて理論化された。
この影響は宇宙論と粒子物理学にとって深刻だ。確認されれば、このセンサーはWIMPモデルを裏付け、宇宙形成の理論を再構築する可能性がある。しかし、課題は残る：チームは、宇宙線による環境ノイズが測定の20%に干渉したと指摘し、将来の展開には遮蔽された地下ラボが必要だ。
共同著者のマルクス・クライン教授は付け加えた：「有望だが、これは始まりに過ぎない；スケールアップには国際的な協力が必要だ。」このプロジェクトは欧州研究評議会からの資金援助を受け、イタリアのグラン・サッソ国立研究所にプロトタイプがすでに設置されている。報道に直接的な矛盾はなく、研究は以前のLHCデータと一致している。
この発展は、計算機を超えた量子応用の関心が高まる中で到来し、基礎物理学の発見を加速させる可能性がある。