Das Projekt „GravNet“ ist zwischen der Teilchen- und Gravitationswellenphysik angesiedelt und zielt darauf ab, ein globales Netzwerk von Detektoren aufzubauen, das dezidiert nach hochfrequenten Gravitationswellen sucht. Das Detektor-Netzwerk könnte dabei helfen, eine der großen ungelösten Fragestellungen der modernen Physik zu lösen: der Nachweis Dunkler Materie. „Hochfrequente Gravitationswellen könnten zum Beispiel bei der Verschmelzung von sogenannten primordialen Schwarzen Löchern erzeugt werden. Solche Signaturen wären dann in unserem weltweitem Detektornetzwerk nachweisbar“, sagt der Sprecher von GravNet, Prof. Dr. Matthias Schott vom Physikalischen Institut der Universität Bonn. „Und eben diese Schwarzen Löcher sind ideale Kandidaten für Dunkle Materie.“
Im Rahmen des ERC-Projekts werden die Forschenden die ersten Detektoren des geplanten Netzwerks entwickeln und an den Standorten Bonn, Mainz und Frascati installieren. „Unsere Detektoren basieren auf sogenannten Hohlraumresonatoren in starken Magnetfeldern, bei denen hochfrequente Gravitationswellen ein sehr kleines elektrisches Signal auslösen würden“, erklärt Matthias Schott. „Solche Signale sind so klein, dass diese nur mit modernen Quantentechnologien nachgewiesen werden können.“
Möglich macht das ambitionierte Unterfangen erst das ERC Synergy Grant-Programm, das Gruppen von bis zu vier hauptverantwortlichen Forschenden, sogenannte Principle Investigators, fördert, die unterschiedliche Fähigkeiten und Ressourcen einbringen, um eine großangelegte Fragestellung zu bearbeiten. „Um GravNet zu realisieren, sind experimentelle Infrastrukturen vor Ort sowie Expertisen aus den Bereichen Kryo- und Magnettechnologien, Quantensensoren, Theoretische Physik, Datenanalyse und extrem rauscharmer Elektronik nötig“, sagt Schott, der auch Mitglied in den Transdisziplinären Forschungsbereichen (TRA) „Modelling“ und „Matter“ der Universität Bonn ist. Im Rahmen von GravNet kooperiert Prof. Schott daher mit Prof. Dmitry Budker von der Universität Mainz, Prof. Diego Blas vom Institut de Física d'Altes Energies (IFAE), Spanien, und Dr. Claudio Gatti vom Laboratori Nazionali di Frascati (INFN-LNF), Italien. GravNet wird mit rund 10 Millionen Euro über sechs Jahre gefördert; etwa 2,4 Millionen Euro gehen an die Uni Bonn.
Weitere Informationen zum Vorhaben „CeLEARN: Learning in Single Cells Through Dynamical Internal Representations“ findet man hier.
