Сверхтекучий гелий постепенно превращается из красивого объекта фундаментальной физики в реальную детекторную среду для поиска нейтрино и тёмной материи.
В рамках научной программы НЦФМ мы реализуем проект SATURNE. Разрабатываем детектор на основе сверхтекучего гелия-4.
Идея: использовать его вместе с интенсивным тритиевым источником антинейтрино, исследовать когерентное рассеяние нейтрино на атоме и получить новое ограничение на магнитный момент нейтрино.
Как теоретику, мне особенно интересно разбираться в физике самого сверхтекучего гелия. Это сложная квантовая система. После взаимодействия нейтрино энергия отдачи переходит в фононы, ротоны и другие коллективные возбуждения. Недостаточно рассчитать только начальный акт рассеяния – нужно понять, как возмущение развивается внутри квантовой жидкости и в каком виде добирается до системы регистрации. Этой задаче был посвящён наш постер на ICHEP 2026.
И мы там были не одни.
На той же конференции представили постер коллаборации QUEST-DMC. Они создают детектор тёмной материи на основе сверхтекучего гелия-3 и регистрируют квазичастицы с помощью наномеханических резонаторов и SQUID-считывания.
А это не все участники «сверхтекучей гонки»:
🔹HeRALD/TESSERACT –регистрация фононов и ротонов в гелии-4 через квантовое испарение
🔹DELight – криогенный гелиевый детектор для поиска тёмной материи
У каждой коллаборации свой подход к одной и той же непростой задаче: как превратить крошечное возмущение квантовой жидкости в надёжно измеряемый сигнал.
И здесь появляется настоящий спортивный азарт.
Гелий-3 против гелия-4, нейтрино против тёмной материи, резонаторы против квантового испарения.
Кто первым покажет полноценный работающий детектор?
Очень хочется победить в этой гонке!