赖特实验室（Wright Lab）的助理教授 戴维·摩尔（David Moore）和杰克·哈里斯（Jack Harris）两人的研究小组正在探索用于寻找暗物质的创新机械感测技术。

暗物质是当代天体物理学研究中最大的谜团之一。通过将理论与观察相匹配，科学家认为宇宙中大约80％的物质是由暗物质组成的，但研究人员一直无法直接检测暗物质，所以，这种暗物质的性质尚不清楚。

因此，科学家针对暗物质是什么及其性质如何提出了各种不同的理论，进而设计了各种实验来测试这些理论。

尽管暗物质的详细特性仍然是个谜，但是科学家已经就如何检测暗物质开发了许多预测。正在全球范围内努力检测实验室中的暗物质并研究其性质。这些搜索包括实验，其中一些是由赖特实验室的研究人员领导的，他们在寻找两个最受欢迎的候选对象：弱相互作用的质点（WIMP）和轴突。

例如， 由赖特实验室物理学副教授丸山玲奈（Reina Maruyama）领导的韩国洋阳地下实验室的一项国际实验COSINE-100，旨在直接检测撞击到原子核并在其微小的闪光中沉积可测量能量的WIMP的HAYSTAC实验，其位于赖特实验室和由丸山和物理史蒂夫的Lamoreaux的教授共同领导，被设计来搜索轴子转换为微波光子强磁场使用创新的技术，以逃避量子测量极限。

WIMP和特种蛋白是最受欢迎的暗物质标定候选物，部分原因是因为它们被预测与核或光子具有某些相互作用，这使得它们的检测成为可能。但是，确定暗物质存在的天体物理学观测只能保证暗物质通过重力与法向物质相互作用，这是迄今为止已知基本力中最弱的。

如果暗物质仅在重力作用下相互作用，则在实验室中对其进行检测可能极具挑战性（甚至不可能）。但是，仍然可以预期会在机械传感器上施加微小的力，最近的建议表明，可以通过精确地监视大量质量块的运动并通过传递暗物质来寻找微小的踢动来检测。

摩尔小组现已证明，通过搜索光学捕获的纳克质量的这些类型的踢动，首次使用机械传感器搜索暗物质， 该出版物最近发表在《 物理评论快报》上。该实验被称为“在微球精密悬浮实验中寻找新的相互作用”或SIMPLE，由“光学镊子”组成，该镊子使用激光光学悬浮，控制和测量微米级的球（“微球”）。通过测量微球的运动，博士后研究员费尔南多·蒙特罗（Fernando Monteiro）和加迪·阿菲克（Gadi Afek）以及研究生贾加旺·王和本·西格尔的小组，可以精确地检测到极小的冲动（从羽毛着陆到您的身上所传递的动量中，小至1万亿分之一）。由于具有这种敏感性，实验装置仅使用一纳克的质量就能够搜索通过暗物质产生的反冲，并且超过了在大型地下使用数百公斤或数吨质量的实验的灵敏度（对于某些类型的暗物质）探测器。

首次搜索的敏感性仍远未达到仅靠重力观测相互作用所需要的灵敏度，而是对某些类型的暗物质设置了限制，这些暗物质可以通过更强的类似重力的作用与正常物质相互作用。随着开发出利用这些类型传感器的新实验，使用机械传感器的未来搜索可能会在寻找暗物质方面打开一个全新的窗口。

在2019年10月，摩尔是马里兰州联合量子研究所名为“用于暗物质检测的量子光机架构”的研讨会的四个召集人之一，该研讨会评估了使用机械传感器检测暗物质的新方法。美国物理学会通过戈登和贝蒂·摩尔基金会的“基础物理学创新奖”为会议提供了支持，其他组织者是联合量子研究所的丹·卡尼，费米实验室的戈尔丹·克兰贾奇和JILA的辛迪·雷加尔。哈里斯还参加了关于超流体光力学的讲座，并为研讨会计划做出了贡献。白皮书“寻找暗物质中的机械量子感测””，总结了研讨会的成果，并于2020年8月提交给arXiv，并将发表在即将出版的《量子科学与技术》特刊中。除了摩尔和哈里斯之外，其他耶鲁白皮书的作者包括Afek和Monteiro。

哈里斯（Harris）的小组还在开发新技术，以利用光来控制和读出大型物体的机械自由度，并且一直是量子“光力学”新兴领域的先驱之一。这些量子光机械传感器可以检测到微小的量子化声激发（“声子”），类似于在HAYSTAC实验中寻找轴突诱导的光子。通过利用超流体He的独特机械性能，哈里斯（Harris）小组制造的传感器也可能能够对来自暗物质的稀有相互作用进行新的超灵敏搜索，这将与上述搜索类型互补。

在实验室中测量暗物质与正常物质之间的重力-强度相互作用的最终目标可能仍需要数十年。例如，尽管具有最先进的灵敏度，SIMPLE传感器仍比“标准量子极限”（SQL）噪声高100倍，以测量其位置，而重力检测将需要更大的传感器。

尽管如此，确定宇宙中大多数物质的性质仍然是一个非常困难的过程，可能需要超现实的想象以及更高的专业技术。如果成功，则对暗物质的机械探测将带来额外的好处-暗物质的运动将优先发生在与银河系中与地球运动相反的方向。如果看到的话，这样的现象将明确证明暗物质最终在实验室中被发现。