Search for hypothetical interactions in the 10-nanometer range by precise measurement of neutron whispering gallery

Research Project

Project/Area Number	24K07083
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
Research Institution	High Energy Accelerator Research Organization
Principal Investigator	市川豪大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究員 (60749985)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords	中性子 / 未知相互作用 / 素粒子実験 / 重力 / 中性子散乱
Outline of Research at the Start	自然界の4つの基本的相互作用のうちで重力は不自然なほどに弱い。これを説明する理論として余剰次元理論がある。この理論では、重力は近距離では未知の短距離力が加わったように振る舞うため、このような相互作用を探索することで余剰次元理論を検証することが出来る。低速中性子ビームを凹面鏡に掠るように照射すると、遠心力により鏡面を這うようなwhispering galleryと呼ばれる量子状態を作る。この量子状態では中性子は鏡面からの距離10ナノメートルに存在するため、未知短距離力の探索に適している。さらに、凹面鏡に段差を作り、地面の上を弾むボールのような運動周期を測定することで、高い精度での測定を行う。