ミリ波領域での光と弱い結合を持つ粒子の探索

標準理論を超えた理論で予言されるパラフォトン(あるいはヒドゥンフォトン)と呼ばれる粒子は、光と弱い結合を持ち、暗黒物質の候補にもなっています。もしパラフォトンが本当に暗黒物質であれば、目に見えないだけで、我々の周囲にもたくさんのパラフォトンが飛び交っていると考えられます。そして、光との弱い結合を経由して、金属の表面でごく僅かに本物の光に変換し、この光を高感度な検出器で検出すれば、パラフォトンの探索をおこなうことができます。われわれは、SISと呼ばれる超伝導ミリ波検出器を利用して、ミリ波領域でのパラフォトン探索をおこなっています。

暗黒物質を球面ミラーでミリ波に変換し、超伝導の受信機で検出する装置

また、ジャイロトロンと呼ばれる強力なミリ波源を使って、パラフォトンを直接作り出し、存在の検証をおこなう実験も計画しています。

ジャイロトロンからのミリ波をパラフォトンに変換し、ミリ波に再変換して検出する装置

発表資料