Probing the Quantum Vacuum with High Power Laser and 4th Generation Light Sources in the Search for New Physics

用高功率激光和第四代光源探测量子真空,寻找新物理

基本信息

  • 批准号:
    EP/X01133X/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 79.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

A common perception is that laboratory tests of fundamental physics necessarily require large particle colliders. However, thanks to the development of ultra high-intensity optical lasers and 4th generation light sources, new approaches are now possible that exploit the simultaneous interactions of multiple photons with matter and vacua via quantum field fluctuations. In this proposal, we will employ these high-field non-perturbative quantum optics processes to search for new fundamental particles. Since accelerator-based searches have not yet found new physics at high energies, ultra high-intensity optical lasers and 4th generation light sources offer a novel complementary approach for searches at optical and X-ray energies. This proposal addresses an important question in fundamental physics by developing a laboratory search for new particles beyond the Standard Model called axions. Our work will be able to probe axion masses bigger than a few eV up to a keV - a region that is currently inaccessible to laboratory searches. In the eV-keV mass range. the searches proposed here are the only model-independent ones, meaning that the experiments have full control over both the production and reconversion of axions within the same apparatus - without the need to assume that axions are produced by astrophysical objects (such as the Sun) or constitute a large fraction of the dark matter.
一个普遍的看法是,基础物理学的实验室测试必然需要大型粒子对撞机。然而,由于超高强度光学激光器和第四代光源的发展,现在有可能通过量子场波动利用多个光子与物质和真空的同时相互作用。在这个提议中,我们将使用这些高场非微扰量子光学过程来寻找新的基本粒子。由于基于加速器的搜索尚未发现高能下的新物理,超高强度光学激光器和第四代光源为光学和x射线能量的搜索提供了一种新颖的补充方法。这一提议解决了基础物理学中的一个重要问题,即在实验室中寻找标准模型之外的新粒子,即轴子。我们的工作将能够探测到从几个电子电子伏到一个千电子伏的轴子质量,这是目前实验室无法搜索的区域。在eV-keV质量范围内。这里提出的搜索是唯一与模型无关的搜索,这意味着实验可以完全控制同一设备中轴子的产生和再转换,而不需要假设轴子是由天体物理物体(如太阳)产生的,或者构成了暗物质的很大一部分。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Detection of high-frequency gravitational waves using high-energy pulsed lasers
使用高能脉冲激光探测高频引力波
  • DOI:
    10.1088/1361-6382/acd517
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Vacalis G
  • 通讯作者:
    Vacalis G
Parametric co-linear axion photon instability
参数共线轴子光子不稳定性
  • DOI:
    10.1016/j.physletb.2023.137759
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Beyer K
  • 通讯作者:
    Beyer K
Classical Larmor formula through the Unruh effect for uniformly accelerated electrons
通过均匀加速电子的安鲁效应的经典拉莫尔公式
  • DOI:
    10.1103/physrevd.109.024044
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Vacalis G
  • 通讯作者:
    Vacalis G
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Gianluca Gregori其他文献

Target fabrication for the POLAR experiment on the Orion laser facility
Orion 激光设备上 POLAR 实验的靶材制造
  • DOI:
    10.1017/hpl.2015.2
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    C. Spindloe;D. Wyatt;D. Haddock;I. East;J. Cross;C. Danson;E. Falize;J. M. Foster;Michel Koenig;Gianluca Gregori
  • 通讯作者:
    Gianluca Gregori
Mutual Diffusion and Relaxation at Polymer/Polymer Interfaces
聚合物/聚合物界面处的相互扩散和弛豫
  • DOI:
    10.1295/koron.69.598
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yoshihiko Kondo;Norimasa Ozaki;Alessandra Bennuzi-Mounaix;Alessandra Ravasio;Adrien Denound;Erilk Brambrink;David Riley;Gianluca Gregori;Hiroyuki Uranishi;Kohei Miyanishi;Kazuki Nakatsuka;Michel Koenig;Mika Kita;Shotaro Iketani;Takayoshi San;川口大輔
  • 通讯作者:
    川口大輔
Role of collisionality and radiative cooling in supersonic plasma jet collisions of different materials.
碰撞性和辐射冷却在不同材料的超音速等离子体射流碰撞中的作用。
  • DOI:
    10.1103/physreve.101.023205
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    G. Collins;J. Valenzuela;C. A. Speliotopoulos;N. Aybar;F. Conti;F. Beg;P. Tzeferacos;B. Khiar;A. Bott;Gianluca Gregori
  • 通讯作者:
    Gianluca Gregori
Efficient micromirror confinement of sub-teraelectronvolt cosmic rays in galaxy clusters
星系团中亚太电子伏宇宙射线的高效微镜约束
  • DOI:
    10.1038/s41550-024-02442-1
  • 发表时间:
    2025-01-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    14.300
  • 作者:
    Patrick Reichherzer;Archie F. A. Bott;Robert J. Ewart;Gianluca Gregori;Philipp Kempski;Matthew W. Kunz;Alexander A. Schekochihin
  • 通讯作者:
    Alexander A. Schekochihin
Efficient micromirror confinement of sub-TeV cosmic rays in galaxy clusters
星系团中亚TeV宇宙射线的有效微镜限制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    P. Reichherzer;A. Bott;Robert J. Ewart;Gianluca Gregori;Philipp Kempski;Matthew W. Kunz;A. Schekochihin
  • 通讯作者:
    A. Schekochihin

Gianluca Gregori的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Gianluca Gregori', 18)}}的其他基金

Unveiling the Physics of High-Density Relativistic Pair Plasma Jets in the Laboratory
在实验室中揭示高密度相对论对等离子体射流的物理原理
  • 批准号:
    EP/Y035038/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Research Grant
Laboratory Simulation of Magnetized Plasma Turbulence in the Intergalactic Medium
星际介质中磁化等离子体湍流的实验室模拟
  • 批准号:
    EP/M022331/1
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Research Grant
Particle acceleration in magnetised shocks produced by laser and pulsed power facilities
激光和脉冲电源设施产生的磁化冲击中的粒子加速
  • 批准号:
    EP/N014472/1
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Research Grant
Microscopic dynamics of warm dense matter
热致密物质的微观动力学
  • 批准号:
    EP/G007187/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
  • 批准号:
    24ZR1403900
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Simulation and certification of the ground state of many-body systems on quantum simulators
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    40 万元
  • 项目类别:
Mapping Quantum Chromodynamics by Nuclear Collisions at High and Moderate Energies
  • 批准号:
    11875153
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Probing the Quantum Vacuum with High Power Laser and 4th Generation Light Sources in the Search for New Physics
用高功率激光和第四代光源探测量子真空,寻找新物理
  • 批准号:
    EP/X010791/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Research Grant
Development of novel quantum vacuum-based electronic devices platform and enabling its microfabrication methods.
开发新型基于量子真空的电子器件平台并实现其微加工方法。
  • 批准号:
    559532-2020
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Ultrahigh-vacuum cryostat für hybrid quantum experiments with ultracold Rydberg atoms
用于超冷里德伯原子混合量子实验的超高真空低温恒温器
  • 批准号:
    511437600
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
Development of novel quantum vacuum-based electronic devices platform and enabling its microfabrication methods.
开发新型基于量子真空的电子器件平台并实现其微加工方法。
  • 批准号:
    559532-2020
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Development of novel quantum vacuum-based electronic devices platform and enabling its microfabrication methods.
开发新型基于量子真空的电子器件平台并实现其微加工方法。
  • 批准号:
    559532-2020
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Cavity catalysis: using the quantum vacuum to change a chemical reaction
空腔催化:利用量子真空改变化学反应
  • 批准号:
    2458631
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Studentship
Development of plasma window for vacuum interface and its application to quantum beam science
真空界面等离子体窗口的研制及其在量子束科学中的应用
  • 批准号:
    20H00141
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Quantum vacuum effects, symmetry breaking and gravity
量子真空效应、对称破缺和引力
  • 批准号:
    18K03626
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Twisting Macroscopic Quantum Light - Advancing applications and foundations of bright squeezed vacuum by introducing orbital angular momentum of light
扭曲宏观量子光 - 通过引入光的轨道角动量推进明亮压缩真空的应用和基础
  • 批准号:
    505548-2016
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Banting Postdoctoral Fellowships Tri-council
Magnetic Vacuum System Improvements for Quantum Computing
量子计算的磁真空系统改进
  • 批准号:
    505188-2016
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 79.34万
  • 项目类别:
    Experience Awards (previously Industrial Undergraduate Student Research Awards)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了