Search for dark photon cold dark matter using technologies for CMB anisotropy

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H01093
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Sumida Toshi 京都大学, 理学研究科, 助教 (80624543)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安達 俊介 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (80835273) ; 鈴木 惇也 京都大学, 理学研究科, 助教 (90795014)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ダークマター / ダークフォトン / マイクロ波

Outline of Final Research Achievements

We aim to detect the polarization of dark photons (DP) and their directional dependence by observing the directional dependence of radio signals produced when DPs convert into real photons in metal. In the initial phase of the study, we used a spectrum analyzer to search across a broad mass range. We established the world's strictest upper limits on the coupling constant between DPs and ordinary photons in the 10-18 GHz range, and we have published these results.

Free Research Field

Quantum Computing

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究のために、CMB の温度異方性を測定するための技術を応用した測定手法を行いた。また測定の高速化のために5G などで用いられている高速通信技術を応用する手法の開発を行った。これらのことにより、他の研究分野と知見を共有し、研究の進展に対する相乗効果を得ることができた。また通信技術を通して社会へのフィードバックも機体できる。