윤성우 박사는 액시온 실험 분야를 선도하는 연구자로서, 독창적인 공진기를 활용한 정밀 실험을 통해 액시온의 존재를 탐색하고 있다. 그의 연구는 궁극적으로 우주의 대칭성 문제를 해결하고 암흑물질의 본질을 규명하는데 중대한 기여을 할 것으로 기대된다.
액시온은 입자물리학의 오랜 난제인 강한 상호작용서의 대칭성 문제(강한 CP 문제)를 해결하기 위해 이론적으로 제안된 가설적 입자로, 우주의 암흑물질을 구성하는 유력한 후보로 여겨진다. 암흑물질 액시온 그룹(Dark Matter Axion Group)은 공진기를 활용하여 액시온과 전자기장 간의 미세한 상호작용을 정밀하게 탐구하는 실험을 수행하고 있다. 세계적 수준의 실험 설비와 장비를 갖추고 있어, 그룹은 매우 민감한 탐지 능력을 발휘하고 있다.
암흑물질 액시온 그룹(Dark Matter Axion Group)은 강한 자기장하에서 마이크로파 공진기를 이용하여 액시온-광자 상호작용으로 인해 생성되는 미약한 신호를 탐지하는 실험을 수행하고 있다. 연구 시설은 다수의 고자기장 초전도 자석과 고성능 희석 냉동기를 갖추고 있어 여러 실험을 병렬로 진행할 수 있는 환경을 제공한다. 연구는 자체 개발한 첨단 기술을 활용하여 진행되며, 여기에는 초저잡음 증폭을 위한 양자 증폭기(JPA)와 정밀 에너지 측정을 위한 볼로미터를 포함된다. 또한, 그룹은 독자적으로 개발된 고온 초전도 공진기를 활용하여 액시온 신호의 에너지 손실을 최소화하고, 고주파 액시온 탐색에 최적화된 혁신적인 공진기 설계를 통해 기존의 탐색 주파수 범위를 확장하고 있다.