Trosolwg
Ym Mhrifysgol Abertawe er 2005, mae'r Athro Madsen yn ffisegydd arbrofol sy'n arbenigo mewn gwaith ar ffiseg sylfaenol gyda gwrthfater. Mae'n gyd-sylfaenydd ac arweinydd grŵp yng nghydweithrediad ALPHA, y grŵp cyntaf i ddal gwrth-hydrogen ac arsylwi ar y trawsnewidiadau cwantwm cyntaf ynddo ac mae'n mynd ar drywydd cymariaethau manwl â hydrogen. Mae wedi chwarae rhan weithredol mewn ymchwil gwrth-hydrogen er 2001, gan gyfrannu’n sylweddol at dîm ATHENA a ffurfiodd gwrth-hydrogen ynni isel am y tro cyntaf yn 2002. Mae ganddo grŵp ymchwil yn y Sefydliad Ewropeaidd ar gyfer Ymchwil Niwclear (CERN). Mae ei grŵp yn chwarae rhan flaenllaw yn arbrawf ALPHA, ac arweiniodd yr ymdrech i weithredu sawl techneg allweddol er mwyn dal gwrth-hydrogen a chynnal sbectrosgopeg gwrth-hydrogen am y tro cyntaf. Diolch i’r gwaith hwn, derbyniodd Uwch Gymrodoriaeth Leverhulme y Gymdeithas Frenhinol yn 2010 a gwobr James Dawson am Ragoriaeth mewn Ymchwil Ffiseg Plasma yn 2011 a daeth yn gymrawd yr American Physical Society yn 2015.