Pour comprendre la nature de la Matière Noire, il faut exploiter la synergie entre des types d'expériences très differents de Physique des Particules, Astroparticules, Cosmologie, métrologie, Ondes Gravitationnelles. La recherche dans ce domaine inclut la R/D sur les détecteurs, l'analyse des données, la modélisation des bruits de fonds, et les fits globaux de modèles de matière noire aux données.
Mais pour être certain de détecter le modèle correct de matière noire au moyen des fits globaux, il faut envisager tous les modèles théoriques possibles, et calculer les observables dans chaque modèle avec une précision suffisante. Le point de départ est l'exploration de tous candidats viables du point de vue théorique:
Les expériences utilisant les horloges atomiques, les transitions moléculaires et également les oscillateurs ultra-stables testent les modèles de matière noire de type « ultra-light dark matter » dans des gammes de masse allant de 10−22 à 10−9 eV [Hess2016, Derevianko, Savalle2021]