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2022-04-21 16:28 |
我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)“隱形”原子幻零波長(zhǎng)精密計(jì)算
近日，中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院原子分子外場(chǎng)理論組研究員唐麗艷、副研究員張永慧等，與澳大利亞國(guó)立大學(xué)、加拿大溫莎大學(xué)合作，實(shí)現(xiàn)了氦原子413 nm幻零波長(zhǎng)的精確計(jì)算和精密測(cè)量，開辟了“隱形”原子幻零波長(zhǎng)精密測(cè)量檢驗(yàn)量子電動(dòng)力學(xué)（QED）理論的新途徑。相關(guān)研究成果以Measurement of a helium tune-out frequency: an independent test of quantum electrodynamics為題，發(fā)表在《科學(xué)》（Science）上。 2P|j <~JS
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QED是描述粒子間電磁相互作用的基本物理理論，是支撐現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展的基石。對(duì)QED理論的嚴(yán)格檢驗(yàn)有助于確定基本物理常數(shù)、探究原子核相關(guān)性質(zhì)，以及探索超越標(biāo)準(zhǔn)模型以外的新物理，因此自QED理論提出的近80年以來，人們對(duì)QED理論的檢驗(yàn)從未間斷。迄今為止，QED理論檢驗(yàn)的方法有電子反常磁矩的精確確定，少電子原子分子精密譜研究。 Te>m9Pav
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不同于傳統(tǒng)的檢驗(yàn)QED理論的能譜測(cè)量方法，該研究采用“隱形”原子的幻零波長(zhǎng)對(duì)QED進(jìn)行檢驗(yàn)。幻零波長(zhǎng)指的是當(dāng)激光波長(zhǎng)調(diào)制到特定的頻率時(shí)，原子單個(gè)能態(tài)的斯塔克頻移為零，原子在激光場(chǎng)中就像隱形了一般。該合作團(tuán)隊(duì)通過改變磁阱中氦原子玻色愛因斯坦凝聚體的空間振蕩頻率來測(cè)量光學(xué)偶極勢(shì)的新方法，同時(shí)結(jié)合高精度原子結(jié)構(gòu)理論計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了在三百萬分之一水平上對(duì)QED理論的新檢驗(yàn)。澳大利亞國(guó)立大學(xué)K. Baldwin實(shí)驗(yàn)小組完成了幻零波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量工作，唐麗艷、張永慧及加拿大溫莎大學(xué)教授G. W. F. Drake負(fù)責(zé)理論計(jì)算工作。 Z,, q
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