Vývoj metody velmi citlivé detekce fotonu pomocí interferometru pro experiment OSQAR v CERN

Experiment OSQAR se zabývá hledáním projevů axionů, které jsou předpovězenou součástí temné hmoty. Objev axionů by byl velkou vědeckou událostí, protože by to byla první částice mimo Standardní model částicové fyziky. Byl by určitě srovnatelný s objevem Higgsova bozonu.
Experiment využívá optickou metodu a dva záložní magnety největšího urychlovače LHC, ve středisku jaderných výzkumů CERN v Ženevě. Tyto magnety jsou v současnosti ve světě bezkonkurenčně nejvhodnější, spolu příslušným s vakuovým a kryogenním zázemím. Očekává se spolupráce s DESY Hamburk, kde se připraví obdobné zařízení.
Metoda zkoumá pravděpodobnost regenerace fotonů. Celý jev vypadá jako „svícení napříč zdí“.
Fotony, generované silným laserem, se v silném magnetickém poli LHC magnetu mohou s určitou pravděpodobností proměnit na axiony, který překážkou projdou, a potom se regenerují zpět v magnetickém poli druhého magnetu na detekovatelné fotony. Zatím se v žádném obdobném experimentu nepodařilo svítit napříč zdí, ale i tyto výsledky přispívají k vymezení parametrů výskytu axionů. Celý jev je možné zesílit mnohonásobným průchodem optickým rezonátorem.
Pomocí detektoru s velmi nízkým šumem je potřeba detekovat jednotlivé fotony. Pravděpodobnost dopadu regenerovaného fotonu na detektor je velmi malá. Počet detekovaných fotonů nepřesáhne 1 foton za hodinu. Kdyby se ve zpracovaných datech našel signál fotonu, svědčilo by to o tom, že se podařilo „vyfotit projev temné hmoty.
V rámci diplomové (bakalářské práce, liší se rozsahem zpracování) by student pomáhal s konstrukcí a provedením experimentů, využívajících  interferometru ke změně pravděpodobnosti detekce jediného fotonů ve dvou doplňujících se detektorech.
Experimentu se účastní společný tým z CERN (Švýcarsko), DESY (Německo), ČR, Francie, Německa a Polska. Práce v mezinárodním týmu, znalost angličtiny.