Ernst David Herbschleb 化学研究所特定助教、水落 憲和 同教授、千草 颯 米国ローレンス・バークレー国立研究所（Lawrence Berkeley National Laboratory）研究員（現：米国マサチューセッツ工科大学（Massachusetts Institute of Technology）研究員）、羽澄 昌史 高エネルギー加速器研究機構特任教授、松崎 雄一郎 中央大学准教授、中山 和則 東北大学准教授らの研究グループは、ダイヤモンド中のスピンと暗黒物質が相互作用することを利用する新たな探索法を提唱しました。既存の技術を用いて、暗黒物質の有力候補であるアクシオンに対し、十分な探索が行われていない、信号周波数にして100Hz以下、質量にして電子の質量の1018分の1以下の幅広い領域で世界最高の制限がつけられ得ることを示しました。検出に用いる核スピンの核種を変えることにより、環境磁場などの微弱なノイズと、暗黒物質由来の信号を区別することもでき、今後の精密な観測が期待されます。
本研究成果は、2025年4月29日に、国際学術誌「Physical Review D」にオンライン掲載されました。
詳細は、下記URLの京都大学Webサイトをご覧ください。
最新の研究成果を知る「ダイヤモンド量子センサによる暗黒物質探査法を提唱―軽い暗黒物質質量の幅広い領域を高感度に探索へ―」
https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2025-05-16
【論文情報】
掲載雑誌名： Physical Review D, 111, 7, 075028（2025）.
論文名： Nuclear spin metrology with nitrogen vacancy center in diamond for axion dark matter detection
著者： So Chigusa, Masashi Hazumi, Ernst David Herbschleb, Yuichiro Matsuzaki, Norikazu Mizuochi, Kazunori Nakayama.
DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevD.111.075028
松崎准教授の研究に関心をお持ちの方は、下記もご覧ください。
中央大学研究者情報データベース https://c-research.chuo-u.ac.jp/html/100004540_ja.html
プレスリリース「量子コンピュータのシミュレーション性能を劇的に向上させる「蒸留」限界を突破！ - 物理現象の局所化による情報の遮断を活用 -」（2024年8月23日発表）
