Тёмная материя — невидимая масса, гравитационно удерживающая галактики от разлёта. Её природа остаётся неизвестной, но один из наиболее вероятных кандидатов — аксион, сверхлёгкая частица, почти не взаимодействующая с обычным веществом. Чтобы зарегистрировать её, физики создали гибридную ловушку, сочетающую квантовую оптику и сверхпроводящую электронику.

Ловушка представляет собой слоистый прозрачный резонатор. Пролетая сквозь него, аксион с ничтожной вероятностью превращается в фотон невидимого терагерцового диапазона. Слоистая структура многократно усиливает этот кратковременный сигнал за счёт резонансного накопления. Затем атомы рубидия, переведённые в ридберговские состояния — состояния с гигантским радиусом электронной орбиты, — улавливают этот фотон и переизлучают его уже в виде видимой вспышки. На выходе сверхпроводящая нанонить регистрирует даже одиночный квант света. За 10 дней измерений детектор способен нащупать аксионы на уровне, предсказанном квантовой теорией сильных взаимодействий, — так называемые КХД-аксионы. Обнаружение станет первым прямым контактом с частицами тёмной материи.