Además de ser un nuevo bosón que explica la ausencia del momento dipolar del neutrón observado en laboratorios relacionada con el problema de conservación de simetría de carga-paridad en la interacción fuerte, el axión surge como un candidato prometedor a materia oscura debido a su masa ligera e interacción débil con la materia ordinaria. La materia oscura es una sustancia no luminosa que se cree constituye aproximadamente una cuarta parte del Universo. Si el axión compone la materia oscura, los haloscopios—detectores magnetizados que convierten axiones locales en fotones—constituyen un enfoque experimental prometedor para su detección directa.

El Dark photons & Axion-Like particles Interferometer (DALI) propone un nuevo diseño experimental para detectar materia oscura de tipo onda: el magnetized phased-array (MPA). En este haloscopio, un gran espejo plano que actúa como plano focal se aloja dentro de un imán superconductor de tipo solenoide. Una señal de banda estrecha se origina por la conversión de axiones virializados en fotones de microondas vía efecto Primakoff inverso (o, en el caso de parafotones, mediante mezcla cinética). La señal del MPA se adquiere mediante métodos análogos a los de la radioastronomía. Además, puede introdicirse un resonador de microondas en el camino óptico para realzar la tenue señal inducida por el axión; para lo que construimos un resonador Fabry–Pérot multicapa sintonizable que permite factores de calidad superiores a 50,000 en la banda alta del experimento, 25–250 microelectronvoltios (6–60 GHz), y eventualmente más amplia. De este modo, DALI alcanzará sensibilidad a modelos de materia oscura de referencia en un sector no accesible a experimentos previos. El proyecto introduce otras innovaciones en la búsqueda de materia oscura, como el estudio de la polarización de la señal, la direccionalidad, o la búsqueda de streams de materia oscura.

La búsqueda de ondas gravitacionales de alta frecuencia constituye un objetivo secundario del proyecto. La sensibilidad de DALI a estas ondas se deriva de su mecanismo de conversión de ondas gravitacionales (o gravitones) en ondas electromagnéticas (fotones). Esta línea de investigación tiene como finalidad aportar información sobre procesos del universo primitivo, proporcionando así datos valiosos sobre los momentos iniciales del cosmos.

Actualmente en fase de diseño y prototipado, DALI está previsto para su instalación en el Observatorio del Teide, dentro de un entorno protegido frente a fuentes de radiofrecuencia espurias, conocido como CMBlab.