Магнитный момент электрона измерили с рекордной точностью

Точность измерения одного из основных свойств элементарной частицы повысили в 2,2 раза.

Физики из Северо-Западного университета в Иллинойсе определили значение магнитного момента электрона с рекордной точностью. Измерение с погрешностью в 0,13 триллионных долей сокращает неопределенность в 2,2 раза по сравнению с предыдущим рекордом, достигнутым в 2008 году. Высокая точность измерения поможет расширить стандартную модель физики элементарных частиц. 

Исследователи разработали установку, в которой один электрон удерживается в ловушке Пеннинга в постоянном магнитном поле силой 5 Тл.  Элементарную частицу охладили до температуры, при которой циклотронное движение электрона внутри устройства квантуется. 

Для измерения магнитного момента, частоты вращения электрона и циклотронной частоты физики наблюдали за «квантовыми скачками» электрона между низшими энергетическими уровнями. При этом они использовали небольшой градиент магнитного поля, чтобы проводить квантовые неразрушающие наблюдения — не изменять неопределенность квантовой системы в процессе эксперимента.

Схема экспериментальной установки — системы охлаждения (а) и электрода ловушки Пеннинга (b), а также принцип измерения (с). Изображение: X. Fan et al., Physical Review Letters

Рекордной точности исследователям удалось добиться благодаря свойствам установки. Предложенная система охлаждения и захвата электронов повышает стабильность и однородность магнитного поля. Кроме того, ученые использовали усовершенствованную конструкцию улавливающего резонатора, с помощью которой можно точно контролировать осевое движение электрона и сильно подавляет спонтанные эмиссионные переходы между квантовыми уровнями элементарной частицы.

Физики отмечают, что стандартная модель физики требует уточнений и дополнений. Точные измерения элементарных частиц и сравнение полученных результатов с теоретическими расчетами помогут найти недостающие компоненты этой модели.


Читать далее:

Землю в Китае пробурили на рекордную глубину

Дело не в Земле: ученые объяснили, почему Солнечная система является самой редкой

Загадку биологии, которой 200 лет, наконец-то раскрыли

На обложке: художественная иллюстрация измерения магнитного момента электрона. Изображение: Carin Cain, American Physical Society

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Разработан маршрутизатор для фотонов: он объединит квантовые компьютеры в единую сеть
Наука
ИИ обнаружил два новых гена, которые влияют на риск ишемического инсульта
Наука
Создание изображений в стиле Ghibli привело к рекордной нагрузке на ChatGPT
Новости
Физики МГУ оценили потенциал фотонных процессоров для нейросетей
Новости
Телескоп НАСА для изучения ранней Вселенной сделал первые снимки
Космос
Путин подписал закон против кибермошенничества: что изменится для россиян
Новости
Генератор изображений OpenAI теперь доступен бесплатно, но с ограничениями  
Новости
Apple готовит iOS 19: какие iPhone не получится обновить  
Новости
ЦЕРН представил проект нового коллайдера: что известно прямо сейчас
Наука
На «Госуслугах» запустили сервис для проверки сим-карт: как он работает  
Новости
В России введут маркировку электроники: это изменится для покупателей
Новости
Разработан мозговой имплант, который переводит мысли в речь почти мгновенно
Новости
«Хаббл» зафиксировал драматические сезонные изменения в атмосфере Урана
Космос
Физики МГУ придумали, как ускорить память компьютера терагерцовым излучением
Новости
Клетки жажды: нейробиологи выяснили, как мозг решает, когда нужно пить и есть
Наука
Разработчик ChatGPT анонсировал первую за пять лет модель с открытым кодом
Новости
«Казнить нельзя помиловать»: запятые и точки влияют на точность работы ИИ
Новости
Живые клетки обрабатывают информацию в миллиарды раз быстрее, чем считалось ранее
Наука
Яндекс опубликовал нейросеть YandexGPT 5 Lite в открытом доступе
Новости
Эксперты обсудили управление персоналом в эпоху цифровых технологий
Новости