Поиск частиц новой физики и нелинейности вакуума при помощи сверхпроводящих резонаторов

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-72-10151

НазваниеПоиск частиц новой физики и нелинейности вакуума при помощи сверхпроводящих резонаторов

Руководитель Кирпичников Дмитрий Викторович, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерных исследований Российской академии наук , г Москва

Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-101 - Физика элементарных частиц

Ключевые слова Сверхпроводящий резонатор, квантовые нелинейные эффекты, темный фотон, аксионо-подобные частицы

Код ГРНТИ29.05.49

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект нацелен на поиски частиц новой физики, слабо взаимодействующих с фотонами Стандартной модели (аксионоподобные частицы, тёмные фотоны), при помощи сверхпроводящих радиочастотных резонаторов. В настоящее время имеются указания на существование подобных частиц, пришедшие из космологии и астрофизики: есть основания полагать, что темную материю могут составлять легкие аксионоподобные частицы. Кроме того, такие частицы могут рождаться в результате ядерных реакций в Солнце. Попытки обнаружить эти частицы уже осуществляются экспериментально. Открытие частиц темной материи является одним из важнейших вызовов, стоящих перед современной физикой элементарных частиц. Мы планируем изучить различные возможности по созданию установки - двух сверхпроводящих резонаторов, в одном из которых рождаются скрытые частицы, а в другом они детектируются. Для этого мы решим несколько задач, включающих в себя поиск оптимальной геометрии установки и анализ параметров выходного сигнала детектирования частиц в зависимости от их типа. Отдельным важным вопросом является возможность дополнительного подтверждения правильности предсказаний квантовой электродинамики, а именно обнаружение вакуумной нелинейности, которая проявляется на однопетлевом уровне при рассеянии фотонов на фотонах через взаимодействие с виртуальными электронами. Наш проект будет продолжать разработку идей, выдвинутых в предыдущих исследовательских статьях по данной теме. Мы заинтересованы в последовательном переходе от концепции установки к её экспериментальному воплощению, что требует дополнительного изучения ряда вопросов. А именно, вопросов отделения сигнала детектирования части от фоновых процессов и вопросов оптимальной геометрии сверхпроводящих резонаторов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Копчинский И.Д., Сатунин П.С. Resonant generation of electromagnetic modes in nonlinear electrodynamics: Classical approach Physical Review A, Phys. Rev. A 105, 013508 (год публикации - 2022)
10.1103/PhysRevA.105.013508

2. Сальников Д.В., Сатунин П.С., Кирпичников Д.В., Фиткевич М.Д. The Search for the Axion-Like Particles with Two Radio-Frequency Cavities Moscow University Physics Bulletin, том 77, номер 2, страницы 145–147 (год публикации - 2022)
10.3103/S0027134922020898

3. Копчинский И.Д., Сатунин П.С. Resonant generation of high-order harmonics in nonlinear electrodynamics Physics of Particles and Nuclei Letters (год публикации - 2023)

4. Сальников Д.В., Сатунин П.С., Кирпичников Д.В., Фиткевич М.Д. Light-shining-through-wall cavity setups for probing ALPs JETP letters (год публикации - 2023)

5. Копчинский И.Д., Сатунин П.С. Resonant generation of electromagnetic modes in nonlinear electrodynamics: Quantum perturbative approach European Physical Journal D, Eur.Phys.J.D 78 (2024) 5, 54 (год публикации - 2024)
10.1140/epjd/s10053-024-00850-6

6. Дмитриева Е.А., Сатунин П.С. The effects of the birth of particles in the field of waves of high intensity Proceedings of Science, PoS ICPPCRubakov2023 (2024) 047 (год публикации - 2024)
10.22323/1.455.0047

7. Сальников Д.В., Кирпичников Д.В. Light-shining-through-wall cavity setups for probing ALPs Proceedings of Science, PoS ICPPCRubakov2023 (2024) 046 (год публикации - 2024)
10.22323/1.455.0046

Публикации