科学者らが暗黒物質検出のための量子センサーを開発
ケンブリッジ大学の研究者らが、暗黒物質粒子を検出するための新しい量子センサーを発表した。この画期的な成果は2025年10月2日に発表され、宇宙の目に見えない質量に関する新たな洞察を提供する可能性がある。技術の詳細はNature誌に掲載された研究で説明されている。
暗黒物質は、科学者らが推定するところによると、宇宙の質量・エネルギー内容の約27%を占めており、可視物質に対する重力効果にもかかわらず、直接検出が長らく困難だった。2025年10月2日、ケンブリッジ大学でエレナ・ロッシ博士率いるチームが、この探求における重要な進展を報告した。彼らの新しい量子センサーは、絶対零度近くまで冷却された超低温原子を使用して、潜在的な暗黒物質相互作用からの微弱な信号を感知する。
この開発は、欧州研究評議会による資金提供を受けた5年間の研究から生まれた。センサーは、ボース・アインシュタイン凝縮体—単一の量子実体として振る舞う原子の雲—を操作することで、暗黒物質粒子が通過する可能性を示す微妙な力を増幅する。「このセンサーは従来の検出器よりも100倍の感度を達成し、以前は検出不可能だった相互作用を探ることが可能になった」と、ロッシ博士はNatureの論文で述べている。
背景の文脈は課題を強調している：大型ハドロン衝突型加速器などの以前の実験は、暗黒物質を直接観測できず、代わりに銀河の回転や宇宙マイクロ波背景放射のデータからの間接証拠に頼っていた。ケンブリッジチームのアプローチは量子力学に焦点を移し、標準模型のような粒子物理学のモデルにおけるギャップを埋める可能性がある。
示唆は有望だが慎重だ。2026年にイタリアの地下研究所で予定されているフィールドテストで成功すれば、センサーは弱く相互作用する質量粒子（WIMPs）などの暗黒物質候補を確認できるかもしれない。しかし、共著者のマルコ・ビアンキ教授は、「エキサイティングだが、これは始まりに過ぎない；査読付き試験による検証が不可欠だ」と指摘した。研究は、この技術が医療画像を含む他の量子センシング応用にも適用可能であることを強調している。
報道に矛盾は見られず、発表は単一の査読付きソースに基づいている。この革新は、宇宙の謎を解明するための世界的な取り組みを強調しており、ケンブリッジ大学のKavli宇宙論研究所が主な拠点となっている。