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
Темные фабрики: будущее промышленности без человека
Мнения
Астрономы открыли рекордно далекую от звезды суперземлю
Космос
Датские ученые омолодили стволовые клетки, изменив их «диету»
Наука
Биологи описали стратегии любви у мышей: защищаться или «странствовать»
Наука
Якутские инженеры создали боевого «Скорпиона» для битвы роботов
Новости
Количество DDoS-атак удвоилось в первом квартале 2025 года
Новости
Сдвиг поверхности земли при землетрясении зафиксировали из космоса
Космос
Не так уж жарко: выяснилось, какая погода была на Марсе в прошлом
Космос
Целый океан исчез на Земле: как это изменило историю нашей планеты
Наука
Минцифры запускает эксперимент с ИИ на «Госуслугах»: что он будет делать
Новости
Сжигать жир можно с помощью мыслей: как это работает
Наука
Маркетплейсы превратили шопинг в зависимость: как не потратить свои деньги
Наука
ChatGPT научили материться, как сантехника Валеру из Омска
Новости
Написать научный труд в эпоху нейросетей: как сделать ИИ помощником?
Мнения
Следы «долгожданной» черной дыры нашли в соседней галактике
Космос
В Анапе испытали устройство для сбора мазута со дна моря
Наука
Филиппинские физики создали дешевые жидкие линзы из обычной воды
Наука
Perplexity вслед за OpenAI заявила в суде о желании приобрести Chrome
Новости
В МГУ разработали математическую модель для предотвращения давки
Наука
Посмотрите на самое подробное изображение Солнца, сделанное зондом Solar Orbiter
Космос