Precision Spectroscopy of Molecular Hydrogen Ions: Towards Frequency Metrology of Particle Masses
本文介绍了分子氢离子（H_2^+和HD^+）光谱的高精度从头计算和两个振动光谱实验的现状。被认为是在1 ppb的水平上的理论和实验之间的比较的观点。
2006-12-12 physics.atom-ph
New Physics Searches Using Precision Spectroscopy
使用现代光谱技术所能达到的异常精确度，为在原子和分子的能级的微小变化中寻找超越标准模型的物理特征提供了一条有希望的途径。我们简要地回顾了三种基于精确测量的新物理学研究：通过测量电子的反常磁矩和精细结构常数的值来检验QED，研究基本常数的时间变化，以及研究电子或原子核的永久电偶极矩。
2018-02-18 physics.atom-ph
Hole transitions in multiply-charged ions for precision laser spectroscopy and searching for alpha-variation
我们考虑多电荷离子中的电子空穴（原子系统中充满的壳层中的空位）的跃迁，由于空穴的能级交叉，其频率在光学原子钟的范围内。强E1跃迁为激光冷却和捕获提供了新的选择，而窄跃迁可用于高精度光谱学和基础物理测试。我们表明，空穴过渡可以有极高的灵敏度α变化由于大的相对论修正，并提出候选过渡具有更大的α灵敏度比任何以前看到的原子系统。
2011-03-15 physics.atom-ph
Calibration of the ISOLDE acceleration voltage using a high-precision voltage divider and applying collinear fast beam laser spectroscopy
一个高电压分压器的精度在ppm级和共线激光光谱被用来校准在欧洲核子研究中心的放射性离子束设施ISOLDE的高压装置。该电压的准确知识对于共线激光光谱测量特别重要。用基于频率梳的共线激光光谱法测量的光束速度与新的校准一致。应用这一点，得到一致的结果，稳定的镁同位素的同位素位移测量使用共线光谱和激光光谱的激光冷却离子在陷阱中。针对ISOLDE当前应用的不同电源，研究了长期稳定性和从电压跌落恢复期间的瞬态行为。
2011-01-13 physics.atom-ph
Laser cooling and trapping of atomic strontium for ultracold atom physics, high-precision spectroscopy and quantum sensors
本文综述了在超低温和高相空间密度下制备原子锶样品的方法及其在物理研究和应用中的可能用途。我们描述了从原子束加载磁光阱和准备样品进行高精度测量的过程。特别强调的是超冷Sr样品的应用，从光学频率计量，以力传感在微米尺度。
2006-09-15 physics.atom-ph
Precision spectroscopy of the molecular ion HD+: control of Zeeman shifts
冷分子的精密光谱学可以潜在地实现物理学基本定律的新测试和一些基本常数的替代测定。要实现这种潜力，就需要彻底了解改变分子能级的系统效应。我们对一个特殊的体系--异质性分子氢离子HD+的磁场效应进行了完整的从头计算。已经考虑了不同的光谱方案，并且已经发现存在许多跃迁，这些跃迁都可以通过现代辐射源获得并且表现出良好可控或可忽略的塞曼位移。因此，HD+是一个有前景的候选人，用于确定电子与核的约化质量的比例，并用于测试其时间无关性。
2010-08-08 physics.atom-ph
High-Precision Ramsey-Comb Spectroscopy Based on High-Harmonic Generation
高次谐波产生（HHG）被广泛用于放大（近）红外超快激光脉冲到短波长的上转换。我们表明，拉姆齐梳光谱，基于两个这样的脉冲来自频率梳激光器，使我们能够观察到在这个过程中的相位效应与几毫拉德的精度。因此，我们可以基于来自HHG的光进行最精确的光谱测量，通过测定$^{132}$中110 nm处的$5p^6 \rightarrow 5p^5 8s~^2[3/2]_1$跃迁来说明。我们将其相对精度$10^4$倍提高到$2.3\times10^{-10}$。这是之前所示的3.6倍，涉及HHG，并有希望使$1S-2S$光谱的He $^+$的基本测试。
2019-11-20 physics.atom-ph
Precision spectroscopy of the hydrogen molecular ions HD$^+$
用振动数$v=0-4$和总角动量$L=0-4$计算了HD $^+$的Breit算符和$Q$项的期望值.一些振转跃迁频率的相对论和辐射修正的确定。$R_{\infty}α^2$阶校正中的数值不确定性被减小到亚kHz或更小。我们的工作为Korobov的计算[Phys. Rev. A { \bf 74}，052506（2006）; { \bf 77}，022509（2008）]提供了独立的验证。
2012-12-01 physics.atom-ph
Half-open Penning trap with efficient light collection for precision laser spectroscopy of highly charged ions
我们已经构思，建造和操作的“半开放”的圆柱形潘宁陷阱的约束和高电荷离子的激光光谱。这种陷阱允许荧光检测采用立体角，这是约一个数量级大于传统的圆柱形潘宁陷阱。在同一时间，所需的静电和静磁性能的封闭端盖的圆柱形潘宁陷阱保存在此重新封装。我们给出了一个详细的帐户上的设计和限制属性，一个表征的陷阱，并显示第一个结果的光收集与陷阱产生的高度带电的离子。
2014-02-27 physics.atom-ph
Proposal for the generation of continuous-wave vacuum ultraviolet laser light for Th-229 isomer precision spectroscopy
本研究提出利用镉蒸气四波混频产生148.4 nm、功率超30 μW的窄线宽连续波真空紫外激光的方案，为Th-229同质异能态精密光谱及核光学钟研发奠定基础。
2024-06-24 physics.atom-ph
Precision spectroscopy of antiprotonic helium
反质子氦是由氦核、电子和反质子组成的中性奇异三体系统，目前正由欧洲核子研究中心的反质子减速器由ASAUCSA合作研究。利用该系统中反质子能级的激光光谱学，并与理论进行比较，可以得到反质子与电子质量比的值，误差为3 ppb。这个结果与质子值的最精确测量结果一致，并允许我们提取质子和反质子电荷和质量相等的极限为2 ppb。用微波光谱学测量了反质子氦的超精细结构，其密度可达30 ppm。实验的改进有望很快提供一个新的反质子磁矩值。
2007-03-12 physics.atom-ph
Precision Spectroscopy of Polarized Molecules in an Ion Trap
极性分子是量子模拟和冷化学的理想体系。分子离子很容易被捕获，但施加一个偏置电场来捕获它们，往往会加速它们离开陷阱。我们提出了一个一般的解决方案，这个问题的旋转偏置场慢到足以分子极化轴遵循，但足够快的离子保持被困。我们证明了180 Hf 19 F+斯塔克-塞曼子能级之间的拉姆齐光谱的相干时间为100毫秒。从良好控制的拓扑（Berry）相位所产生的频移被用来确定磁g-因子。双折射偏置场技术可以使得能够使用捕获的极性分子用于精确测量和量子信息科学，包括对电子电偶极矩的搜索。
2013-11-13 physics.atom-ph
Raman Transitions in Collinear Laser Spectroscopy for High-Precision Frequency Measurements
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学核物理研究所）；Helmholtz Research Academy Hesse for FAIR, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（黑森州FAIR亥姆霍兹研究院，GSI重离子研究中心）；Institute for Nuclear and Radiation Physics, KU Leuven（荷语鲁汶大学核与辐射物理研究所）
本文演示了快速离子束中偶极禁戒跃迁的受激拉曼光谱，应用于锶-88钟跃迁及精细结构分裂测量，为短寿命同位素的高精度共线激光光谱开辟了新路径。
2026-09-29 physics.atom-ph
Precision Rydberg State Spectroscopy with Slow Electrons and Proton Radius Puzzle
针对质子半径之谜，提出利用主量子数约18的慢速圆形里德伯态氢原子改进光谱测量，以精确测定里德伯常数，并给出跃迁品质因数改进估计及仪器改进方案。
2023-09-30 physics.atom-ph
Precision spectroscopy and frequency determination of the hyperfine components of the P(63) 4-4 transition of molecular iodine near 652 nm
本文利用频率调制饱和吸收光谱精密测量了652 nm附近分子碘P(63)4-4跃迁的超精细光谱，测定了电四极矩和磁自旋-转动常数，将跃迁重心精度提高250倍，并为镉原子紫外窄禁戒跃迁提供了频率参考。
2024-10-04 physics.atom-ph
Experimental access to higher-order Zeeman effects by precision spectroscopy of highly charged ions in a Penning trap
提出了一种在潘宁阱中研究高电荷态离子的激光-微波双共振光谱的实验方案和装置。这样的光谱学允许由于阱的磁场的精细和超精细结构能级的塞曼分裂的高度精确的测量。我们已经进行了详细的计算塞曼效应的框架中的量子电动力学的束缚态，目前在这样的高电荷离子。我们发现，除了线性塞曼效应外，二阶和三阶塞曼效应也分别在10^-4和10^-8的水平上对分裂有贡献，因此可以在目前准备中的ARTEMIS实验可达到的光谱分辨率范围内进行测定。
2013-06-06 physics.atom-ph
Laser spectroscopy of simple atoms and precision tests of bound state QED
本文简要介绍了束缚态QED的精确测试方法，并着重介绍了激光光谱学作为这些测试的合适工具。我们特别考虑不同的精度测试的束缚态QED理论的基础上的光学跃迁的激光光谱在氢，μ和正电子素和相关的实验。
2000-08-23 hep-ph physics.atom-ph
Non-destructive inelastic recoil spectroscopy of a single molecular ion: a versatile tool toward precision action spectroscopy
本研究提出一种兼容高精度测量的新型单分子非弹性反冲光谱技术，获取了两种分子离子的光谱，预计优化后分辨率可比量子逻辑方法且要求更低，可应用于手性分子宇称破缺效应搜寻等精密光谱领域。
2023-07-22 physics.atom-ph physics.chem-ph
Precision Spectroscopy of Pionic Atoms: From Pion Mass Evaluation to Tests of Chiral Perturbation Theory
本文介绍了用球形弯曲晶体和CCD作X射线探测器的X射线谱仪测量π介子氢（$πH$）中强相互作用位移和宽度的初步结果。在Paul Scherrer研究所的实验中，测量了$πH$中三种不同的$(np\to 1s)$跃迁。此外，还介绍了利用π介子态氮和μ介子态氧的$(5 \to 4)$跃迁测量π介子质量的方法
2004-09-14 nucl-ex physics.atom-ph
Prospect for precision quantum logic spectroscopy of vibrational overtone transitions in molecular oxygen ions
本文提出分子氧离子的完整量子逻辑光谱学方案，利用协同囚禁的原子离子实现态制备与探测，并给出可用于检验质子-电子质量比变化的振动泛频跃迁耦合率。
2024-01-16 physics.atom-ph quant-ph
Canceling spin-dependent contributions and systematic shifts in precision spectroscopy of the molecular hydrogen ions
我们考虑应用量子理论的一个基本原理，某类哈密顿量的无痕性，对分子氢离子的精确光谱学。我们表明，它是可能的，以获得自旋平均跃迁频率之间的状态从一个简单的加权和实验可访问的自旋相关的跃迁频率。我们讨论的情况下，${\rm H}_{2}^{+}$和${\rm HD}^{+}$，这是不同的，在他们的振转跃迁的多极字符。包括额外的频率也允许取消电四极移，塞曼位移和部分斯塔克位移。在这种情况下，我们发现，测量电四极跃迁${\rm HD}^{+}$是有利的。所需的实验努力似乎是合理的。
2018-06-30 physics.atom-ph quant-ph
Laboratory constraints on ultralight axion-like particles from precision atomic spectroscopy
本研究利用原子跃迁频率比随时间变化的精密测量，在低质量区获得了对超轻类轴子粒子暗物质的领先实验室约束，并提出后续提升灵敏度的测量方向。
2023-12-06 hep-ph physics.atom-ph
Precision spectroscopy with two correlated atoms
我们讨论的技术，允许长的相干时间在激光光谱实验与两个被困离子。我们表明，为了这个目的，不仅纠缠的离子中制备的消相干的子空间可以使用，但也是一对离子，不纠缠，但受到相同的相位噪声。我们将此技术应用于测量~（40）Ca ~（++）3d D ~（5/2）态的电四极矩和测量激发一对~（40）Ca ~（++）离子的超稳激光的线宽。
2007-11-19 physics.atom-ph quant-ph
A constraint on antigravity of antimatter from precision spectroscopy of simple atoms
考虑反粒子的反引力是各种实验项目的一个有吸引力的目标。有一些理论上的论点反对它，但它不是很清楚什么样的实验数据和理论建议所涉及的。在本文中，我们提出了一些简单的理论建议和一些实验数据的基础上，对反重力的可能性直截了当的论点。数据如下：关于太阳系相对于银河系中心旋转的天体物理数据以及关于氢和正电子素的精确光谱数据。对无引力场情况的理论建议是：电子和正电子质量相等，质子和正电子电荷相等。我们还假设，QED是正确的，在准确性的水平，它是明确证实实验。
2008-11-06 gr-qc physics.atom-ph
Precision spectroscopy by photon-recoil signal amplification
原子和分子离子的精密光谱学为新物理学提供了一个窗口，但通常仅限于具有用于激光冷却和检测的循环跃迁的物种。量子逻辑光谱学已经克服了这一限制的物种与长寿命的激发态。在这里，我们将量子逻辑光谱扩展到快速，偶极允许的跃迁，并将其应用于执行绝对频率测量。我们检测光子的吸收光谱研究的离子通过光子反冲赋予一个共同捕获的不同物种的离子，我们可以执行有效的量子逻辑检测技术。这将反冲信号从几个吸收的光子放大到数千个荧光光子。我们解决了线中心的偶极允许的过渡在40 Ca+到1/300的观察到的线宽，使这种测量的最准确的一个广泛的过渡。这种方法的简单性和多功能性使许多以前无法获得的物种的光谱。
2014-02-07 physics.atom-ph quant-ph
A widely tunable 10-$μ$m quantum cascade laser phase-locked to a state-of-the-art mid-infrared reference for precision molecular spectroscopy
我们报告的相干相位锁定的量子级联激光器（QCL）在10- $μ$ m的二级频率标准，这个光谱区域，一个CO2激光器稳定在饱和吸收线的OsO 4。该标准的稳定性和准确性转移到QCL，导致线宽为10 Hz的顺序，并导致我们的知识到目前为止最新的QCL。锁定的QCL，然后用于执行吸收光谱跨越6 GHz的NH3和甲基trioxorhenium，两个物种的兴趣，在精密测量中的应用。
2014-04-04 physics.atom-ph physics.optics
Sympathetic Cooling of Mixed Species Two-Ion Crystals for Precision Spectroscopy
囚禁离子的交感冷却已经成为量子信息处理和精密光谱学不可或缺的工具。在最简单的情况下，单个多普勒冷却离子同情地冷却另一个通常具有不同质量的离子。我们分析调查的质量比的影响，这样的离子晶体上的可实现的温度限制在外部加热的存在下。作为一个例子，我们表明，一个单一的Al+与Be+，Mg+和Ca+离子的冷却提供了类似的结果，通常在离子阱中观察到的加热速率，而冷却离子具有较大的质量表现较差。此外，我们提出的再热动力学的数值模拟结果后，背景气体碰撞的Al+/Ca+晶体不同的冷却激光配置。
2012-02-17 physics.atom-ph quant-ph
High-precision spectroscopy of ultracold molecules in an optical lattice
对紧密囚禁在光晶格中的超冷分子的研究可以拓展精密测量和光谱学的前沿，并为分子和基础物理提供更深入的见解。在这里，我们创建，探测和图像微开尔文$^{88}$锶$_2$分子在晶格中，并演示精确测量的分子参数以及相干控制的分子量子态使用光场。我们讨论了系统的灵敏度尺寸效应，一个新的绑定到连续光谱技术，高精度的结合能测量，并与这个丰富的实验系统的新物理的前景。
2015-12-21 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
High-precision multiband spectroscopy of ultracold fermions in a nonseparable optical lattice
光谱工具是理解复杂量子系统的基础。在这里，我们展示了高精度的多波段光谱在石墨烯样晶格使用超冷费米子原子。从测量的能带结构，我们表征了潜在的晶格势与相对误差为1.2 × 10^（-3）。这种复杂晶格势的精确表征是量子多体系统精确测量的重要一步。此外，我们解释了不同的带与模型的激发强度和实验研究它们的依赖性的扰动算子的对称性。这一见解表明，激发强度作为一个合适的观察相互作用的本征态的影响。
2018-05-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Muonic-Atom Spectroscopy and Impact on Nuclear Structure and Precision QED Theory
μ子原子的激光和X射线光谱学的最新进展在原子、核和粒子物理学的交叉点提供了有希望的长期可能性。在μ介子氢中，激光光谱测量将确定基态超精细分裂（HFS），并将兰姆位移提高5倍。使用低温微量热计的精密光谱学具有显著提高$Z=3-8$范围内轻核的电荷半径的潜力。核子和核结构效应理论的精确度应取得互补的进展。这个μ子原子光谱计划的影响将被即将到来的H和He $^+$光谱，简单分子，如HD $^+$和潘宁陷阱测量结果放大。在这个更广泛的背景下，人们可以测试从头算核理论，二体或三体系统的束缚态QED，并确定基本常数，如里德堡（$R_\infty$）和精细结构（$α$）常数。
2022-10-30 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Precision spectroscopy of a trapped $^{173}$Yb$^+$ ion using a bath of ultracold atoms
Van der Waals-Zeeman Institute, Institute of Physics, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学范德瓦尔斯-泽曼研究所物理学院）
通过超冷原子浴冷却离子内部自由度，实现对$^{173}$Yb$^+$离子的高精度激光光谱学研究，测得超精细相互作用常数并提高测量精度。
2026-03-22 physics.atom-ph quant-ph
Precision Spectroscopy of Antiprotonic Atoms for Investigation of Low-energy Antinucleon-nucleus Interactions
提出利用钙同位素和超导微量热计探测器进行反质子原子高精度X射线光谱实验，以精确测定强相互作用位移和宽度，从而完善反核子-核子相互作用模型并为寻找中子-反中子振荡提供关键数据。
2025-04-01 nucl-ex physics.atom-ph
High-Frequency Gravitational Wave Constraints from Precision Spectroscopy
Helmholtz-Institut Mainz（亥姆霍兹美因茨研究所）；Johannes Gutenberg-Universität Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（德国重离子研究中心亥姆霍兹有限公司）；Department of Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）；Theoretical Physics Department, CERN（欧洲核子研究中心理论物理部）
该研究利用引力波对激光腔中电磁波传播及光子频率的影响，通过光学精密光谱学在100kHz至100MHz搜索高频引力波并首次约束该范围，还探讨了技术改进，有望提高灵敏度并扩展频率覆盖范围。
2026-07-15 gr-qc hep-ph physics.atom-ph
Probing new spin-independent interactions through precision spectroscopy in atoms with few electrons
极高精度的电流测量和理论预测的谱线在少电子原子允许有效地探测电子，中子和质子之间的奇异力的存在。我们研究了氢、氦和一些类氦离子的跃迁频率（及其同位素位移）对新的自旋无关相互作用的敏感性。我们发现，目前的数据探测力载体耦合到电子和中子周围的MeV质量范围的新区域。我们还发现，在几keV以下，氦和正电子偶素的精密光谱中的电子耦合的灵敏度是可比的异常磁矩的electron.Finally，我们解释了我们的结果在暗光子模型中，一个新的规范玻色子与光子动力学混合。在那里，我们表明，氦过渡，结合异常的磁矩的电子，提供了最强的间接约束从实验室实验高于100千电子伏。
2017-09-08 hep-ph physics.atom-ph quant-ph
High-resolution spectroscopy on cold electrically trapped formaldehyde
我们提出了精确的光谱电捕获甲醛（H $_2$ CO），展示了关键属性，这将使分子光谱前所未有的精度。我们的方法利用了一个微结构的电陷阱与均匀的领域在陷阱中心和旋转过渡与最小的斯塔克扩大在“魔术”偏移电场。使用通过光电西西弗斯冷却到低毫开尔文温度制度的分子，我们减少斯塔克展宽的$J=5\leftarrow4$（$K=3$）过渡在364 GHz远低于1 kHz，观察多普勒限制线宽下降到3.8 kHz，并确定与子kHz的不确定性的线的位置。我们的研究结果和明确的前景，甚至更窄的光谱铺平了道路，对不同的分子物种的陷阱精密光谱。
2018-07-17 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
