Permanent Electric Dipole Moments of Alkaline Earth Monofluorides: Interplay of Relativistic and Correlation Effects
用相对论耦合团簇方法（RCCM）研究了碱土金属离子（BeF，MgF，CaF，SrF和BaF）X ~ 2 π +（ν = 0）电子基态的永久电偶极矩（PDM）中相对论效应和关联效应的相互作用.计算是使用双重、三重和四重zeta基组进行的，没有核心轨道被冻结。与文献中的其他计算和实验的结果进行了比较。详细讨论了这些分子的PDM中的相关趋势。
2015-10-07 physics.atom-ph
Searches for Permanent Electric Dipole Moments - Some Recent Developments
对基本粒子永久电偶极矩的研究，为发现超越现有标准理论的新物理提供了可能。最近出现了新的实验想法，这可能会大大降低目前的限制，甚至发现明确的效果。这是由各种投机模型预测的。识别CP和T-破坏的潜在来源将需要研究几个系统，这些系统对可能产生EDM的机制都具有不同的敏感性。
2005-04-28 physics.atom-ph physics.gen-ph
Improved limit on the permanent electric dipole moment of 199Hg
我们报告的结果，一个新的实验搜索的永久电偶极矩199 Hg利用一堆四个蒸汽电池。我们发现d（199 Hg）=（0.49 \pm 1.29_stat \pm 0.76_syst）× 10^{-29} e cm，并将其解释为一个新的上限，|d（199汞）|< 3.1 x 10^{-29} e cm（95% CL）。这一结果将我们以前的199 Hg极限提高了7倍，并可用于在物理学中对超越标准模型的CP破坏设置新的约束。
2009-03-10 physics.atom-ph
Longitudinal Zeeman slowers based on permanent magnetic dipoles
提出了由紧凑的离散钕磁体阵列组成的纵向塞曼慢波器。这些慢的一般性质，以及具体的设计短自旋翻转塞曼慢Sr和Rb原子的描述。这些减速器的优点是它们的简单性、低成本以及不消耗电力和相应的水冷却。磁场的平滑性以及易于调节性使得可以在接近理论减速极限的情况下操作这些减速器，从而使它们更加紧凑和高效。
2011-04-28 physics.atom-ph
A new limit on the permanent electric dipole moment of ^{199}Hg
我们提出的第一个结果的一个新的搜索的永久电偶极矩的^{199}Hg原子使用紫外激光。我们的测量给出d（Hg）= -（1.06 +/- 0.49 +/- 0.40）10^{-28} e cm。我们将结果解释为上限|d（汞）|<2.110 ^{-28} e cm（95% C.L.），这对超对称模型中的theta_{QCD}、夸克的色-EDM和CP破坏设置了新的约束。
2000-12-01 hep-ex physics.atom-ph
Topology of surfaces for molecular Stark energy, alignment and orientation generated by combined permanent and induced electric dipole interactions
我们表明，结合永久和诱导的电偶极子相互作用的极性和极化分子与共线电场导致一个独特的拓扑结构相应的斯塔克能量表面和其他可观的-如对齐和取向余弦-在平面上跨越的永久和诱导的偶极子相互作用参数。我们发现，轨迹的表面的交叉点可以跟踪分析和本征态以及它们的交叉点的数量可以由一个单一的整数指数。该指数的值，独特的特定比例的相互作用参数，带来了一个密切的亲属关系，通过超对称量子力学的设备，以前获得的一类斯塔克态的本征性质。
2013-12-20 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
New example of CP violation from search for the permanent electric dipole moment of Cs atoms
利用特殊的电容器，完成了三个寻找铯原子永久电偶极矩的实验。Cs蒸气的磁化率xe与密度N成正比，当N=7.37 × 1022 m-3时，xe =70。Cs蒸气的xe与绝对温度T的关系为xe =B/T，其中B=1.50（k）时，B=320（k）。测量了其在不同电压V下的电容C。C-V曲线表明，当电场E=7.4 × 104 V/m时，Cs蒸气出现饱和极化。我们的测量给出了Cs原子的EDM：dCs=2.97*10-29 C.m=1.86*10-8 e. cm. Cs原子中出现了CP（电荷共轭和宇称）破坏的新例子。由于实验的细节在文中有详细的描述，所以我们的结果很容易重复。
2008-09-27 physics.atom-ph
Search For A Permanent Electric Dipole Moment Using Atomic Indium
我们建议铟（In）作为一个可能的候选人观察永久电偶极矩（EDM）所产生的宇称（P）和时间反演（T）对称性的破坏。该原子已被激光冷却，因此其EDM的测量具有改善来自铊的顺磁原子的当前最佳EDM极限的潜力。在相对论耦合团簇理论框架下，计算了In中电子EDM引起的EDM增强因子和原子EDM与电子-核标量-赝标（S-PS）相互作用耦合常数的比值.当In的EDM测量值可用时，将我们的计算结果与In的EDM测量值结合起来，可能会得到电子EDM和S-PS CP违反耦合常数的新限制。这些极限可能对粒子物理学的标准模型（SM）具有重要意义。
2011-10-02 physics.atom-ph
Magnetic dipole-dipole interaction induced by the electromagnetic field
推导了量子化电磁场诱导的两磁偶极子间的间接相互作用。结果表明，永久偶极子之间的相互作用直接回到经典形式;过渡偶极子之间的相互作用并不直接回到经典结果，而是在短距离极限下返回。在有限体积中，场模式是高度离散的，并且永久和过渡偶极-偶极相互作用都被改变。对于过渡偶极子，变化机制与Purcell效应相似，因为只有少数近共振模式在相互作用调解中起作用;对于永久偶极子，校正来自边界效应：如果偶极子靠近边界放置，影响很强，否则，它们的相互作用不会从自由空间情况改变太多。
2018-01-18 physics.atom-ph quant-ph
Effects of confinement on the permanent electric-dipole moment of Xe atoms in liquid Xe
原子的永久电偶极矩（EDM）的计算为基本粒子标准模型的竞争扩展提供了重要的约束。最近提出的使用液体$^{129}$的实验[M.V.Romalis和M.P.Ledbetter，Phys.Rev.Lett. \textbf{87}，067601（2001）]可以显著地改善对EDM的现有限制。为了解释CP破坏源的实验数据，必须通过电子结构计算将测量的原子EDM与各种模型相互作用联系起来。在这里，我们研究原子EDM的密度依赖性。的分析进行的框架内的细胞模型的液体耦合相对论原子结构计算。我们发现，与孤立的原子相比，液态氢原子的EDM被抑制了约40%。
2004-04-09 cond-mat.other hep-ex physics.atom-ph
Measurement of the Permanent Electric Dipole Moment of the $^{129}$Xe Atom
报道了中性$^{129}$原子CP破坏永久电偶极矩的新测量方法。我们的实验方法是基于对共位核自旋极化的$^3$ He和$^{129}$ He样品的自由进动的检测。EDM测量灵敏度大大受益于在稀释气体和约400 nT的均匀弱磁场中实现的几个小时的长自旋相干时间。有限EDM由进动频率的变化指示，因为电场相对于磁引导场周期性地反转。我们的结果，$\left(-4.7\pm6.4\right)\cdot 10^{-28}$ ecm，是一致的零，并用于放置一个新的上限的$^{129}$ EQUIDEDM：$|d_\text{Xe}|<1.5 \cdot 10^{-27}$ ecm（95% C.L.）。我们还讨论了这一结果的影响，各种CP违反可观的，因为它们涉及到物理理论超越标准模型。
2019-08-12 physics.atom-ph
Reduced Limit on the Permanent Electric Dipole Moment of $^{199}$Hg
本文介绍了中性$^{199}$ Hg原子永久电偶极矩的最新测量结果。将含有富集的$^{199}$ Hg的熔融二氧化硅蒸气室在共同的磁场中排列成叠层。光抽运被用来自旋的原子正交于所施加的磁场，和近共振光的法拉第旋转被观察到确定电场诱导扰动的拉莫尔旋进频率。我们的结果为这个频率偏移是一致的零，我们发现相应的$^{199}$汞EDM $d_{Hg} = (2.20 \pm 2.75_{stat} \pm 1.48_{syst}) \times 10^{-30} e\cdot \text{cm}$。我们使用该结果对$^{199}$ Hg EDM $|d_{Hg}| < 7.4\times 10^{-30} e\cdot \text{cm}$（95\% C.L.）设定了新的上限，将之前的限制提高了4倍。我们还讨论了这一结果的影响，为各种$CP$违反观测，因为它们涉及到超越标准模型的物理理论。
2017-08-17 physics.atom-ph
On the Electrodynamics of Moving Permanent Dipoles in External Electromagnetic Fields
经典电动力学理论建立在麦克斯韦方程组和电磁场、力、能量和动量的概念之上，这些概念通过坡印廷定理和洛伦兹力定律紧密联系在一起。而麦克斯韦的宏观方程将电场和磁场与它们的物质源（即，波印廷定理（Poynting's theorem）控制电磁能量的流动及其在场和物质介质之间的交换，而洛伦兹定律（Lorentz law）控制介质和场之间动量的来回传递。动量与能量的紧密联系要求坡印廷定理和洛伦兹定律保持一致，同时确保符合能量守恒定律、线动量守恒定律和角动量守恒定律。本文展示了如何一致的应用上述法律的电动力学移动永久偶极子（电和磁）发挥作用的偶极子的静止质量。如果系统的总能量是守恒的，那么静止质量必须随外部电磁场的变化而变化。静止质量的推断变化的物理基础似乎是偶极子的内部场和外部施加的场之间的干扰。我们使用两种不同的经典理论公式，其中能量和动量与场的关系不同，但我们发现两种公式中静止质量的行为相同。
2014-09-16 physics.atom-ph physics.class-ph physics.optics
Light-shift tomography in an optical-dipole trap for neutral atoms
我们报告的光移断层扫描的云87 Rb原子在远失谐的光偶极子陷阱在1565 nm。我们的方法是基于标准的吸收成像，但利用了强烈的光位移的激发态的成像过渡，这是由于一个准共振的捕获激光与更高的激发能级。我们使用这种方法来（i）映射的交叉光偶极子陷阱的等势，和（ii）研究热化的原子云以下的原子的势能在自由蒸发过程中的演变。
2008-07-23 physics.atom-ph
New example of charge conjugation and parity violation from search for a permanent electric dipole moment of Rubidium atom
量子力学认为，由于原子的球对称性，所有的原子都不具有永久电偶极矩。因此，自然界中除了极性分子外，不存在极性原子。由极性物质取向引起的极化率与绝对温度T成反比，而原子的感生极化率与温度无关。利用特殊的电容器，我们的实验发现Rb原子在非均匀电场中的定向运动，Rb原子的基态是极性原子，具有大的EDM：d（Rb）=2.72*10-29C.m = 1.70*10-8e.cm。实验表明，Rb蒸气的焓与T的关系为焓=B/T，其中，作为极性分子，斜率B =380（k）。测量了其在不同电压V下的电容C。C-V曲线表明，当E> 8.5 × 104 V/m时，Rb蒸气出现饱和极化。在Rb原子中发生了CP（电荷共轭和宇称）破坏的新例子（参见arXiv 0809.4767）。如果Rb原子有大的EDM，为什么没有观察到线性斯塔克效应？这篇文章详尽地讨论了这个问题。由于实验的细节在文中有详细的描述，所以我们的结果很容易重复。
2008-10-04 physics.atom-ph
Measurement of line widths and permanent electric dipole moment change of the Ce 4f-5d transition in Y_2SiO_5 for a qubit readout scheme in rare-earth ion based quantum computing
本工作测量了Y_2SiO_5中Ce 4f-5d跃迁的非均匀（零声子线）和均匀线宽，以及永久电偶极矩变化的一个投影，以探讨用Ce作为传感器探测空间上邻近的Pr或Eu离子超精细态的可能性。实验在Ce掺杂和Ce-Pr共掺的Y_2SiO_5单晶上进行。均匀线宽测量为约3 MHz，这基本上是由激发态寿命限制。根据线宽测量，计算出振子强度、吸收截面和饱和强度分别约为9*10^-7、5*10^-19 m^2和1* 10 ^7 W/m^2。测得Ce离子基态和激发态之间的永久偶极矩之差Delt_miu_Ce的投影为6.3 * 10^-30 C*m，约为Pr离子的26倍。对Ce离子的测量表明，Ce离子是一种很有希望的探针，可以用来读出单个量子比特离子态，用于稀土离子的量子计算。
2013-03-04 physics.atom-ph quant-ph
New Limit on the Permanent Electric Dipole Moment of $^{129}$Xe using $^{3}$He Comagnetometry and SQUID Detection
我们报告了一种新技术的结果来测量$^{129}$电偶极矩的$^3$ He comagnetometry。这两种物质使用自旋交换光泵极化，转移到一个测量单元，并运送到一个磁屏蔽室，在那里SQUID磁强计检测自由旋进施加的电场和磁场。2017年为期一周的测量活动和2018年为期2.5周的活动的结果，结合系统效应的详细研究，是$d_A(^{129}\mathrm{Xe}) = (1.4 \pm 6.6_\mathrm{stat} \pm 2.0_\mathrm{syst})\times10^{-28}~e\,\mathrm{cm}$。这相当于$|d_A(^{129}\mathrm{Xe})| < 1.4 \times 10^{-27} ~e\,\mathrm{cm}~(95\%~\mathrm{CL})$的上限，比2001年设定的限值灵敏5倍。
2019-09-26 physics.atom-ph
New form of the Boltzmann constant from search for a permanent electric dipole moment of K, Rb or Cs atom
利用特殊的电容器，我们发现基态K、Rb或Cs原子是极性原子，具有与氢原子的激发态相同的eao（ao为玻尔半径）量级的大永久电偶极矩（EDM）。但我们不能用玻耳兹曼常量来计算原子的EDM。极性原子产生取向极化的机理与极性分子完全不同。极性分子（如HCl、H_2O等）的取向极化是指分子作为一个整体，在外场的作用下，其方向发生了偏转。与极性分子不同，极性原子，如K、Rb或Cs原子的取向极化，只是最外层的价电子，沿着高度椭圆的轨道，转向场的方向，但原子的其余部分并不运动！本文导出了玻耳兹曼常量的新形式。当应用于极性原子的取向极化时，其k值远小于1.38 × 10-23 J/K（如Cs原子的k=7.14 × 10-29 J/K）。当它应用于任何分子、非极性原子或极性原子的平移和振动时，其值k=1.38*10- 23 J/K。原因是原子核与分子或原子的其余部分一起运动。(see arXiv：0809.4767; arXiv：0810.0770; arXiv：0810.2026）
2009-01-10 physics.atom-ph
Clear evidence of charge conjugation and parity violation in K atoms from atomic permanent electric dipole moment experiments
量子力学认为，由于原子的球对称性，原子不具有永久电偶极矩（EDM）。因此，自然界中除了极性分子外，不存在极性原子。由极性物质取向引起的极化率与绝对温度T成反比，而原子的感生极化率与温度无关。这种温度依赖性的差异提供了一种在实验上分离极性和非极性物质的方法。实验发现，在特殊的电容器中，钾原子的电荷密度与温度T的关系为：K =B/T，其中，作为极性分子，斜率B约为283（K），而在传统的电容器中，K原子的电荷密度与温度T的关系呈现无序状态。测量了其在不同电压V下的电容C。C-V曲线表明，当E> 105 V/m时，几乎所有的K原子（98.9%以上）都与场成一直线，出现了饱和极化。基态中性K原子为极性原子，具有较大的EDM：dK大于2.3*10- 9e.cm，这为K原子的电荷共轭和宇称破坏提供了有力的证据.如果K原子有大的EDM，为什么没有观察到线性斯塔克效应？这篇文章详尽地讨论了这个问题。由于实验的细节在文中有详细的描述，所以我们的结果很容易重复。
2008-10-11 physics.atom-ph
A new measurement of the permanent electric dipole moment of $^{129}$Xe using $^{3}$He comagnetometry and SQUID detection
本文介绍了一种用$^3$ He共磁测量仪测量$^{129}$电火花放电的新技术。这两种物质使用自旋交换光泵极化，转移到一个测量单元，并运送到一个磁屏蔽室，在那里SQUID磁强计检测自由旋进施加的电场和磁场。一周运行结合系统效应的详细研究的结果是$d_A(^{129}\mathrm{Xe}) = (0.26 \pm 2.33_\mathrm{stat} \pm 0.72_\mathrm{syst})\times10^{-27}~e\,\mathrm{cm}$。这对应于$|d_A(^{129}\mathrm{Xe})| < 4.81\times 10^{-27} ~e\,\mathrm{cm}~(95\%~\mathrm{CL})$的上限，比先前的限值灵敏1.4倍。
2019-02-07 physics.atom-ph physics.ins-det
Accurate potential energy, dipole moment curves, and lifetimes of vibrational states of heteronuclear alkali dimers
用单重、双重和三重耦合团簇（CCSDT）方法计算了异碱金属二聚体XY（X，Y = Li，Na，K，Rb，Cs）在X1 ~+电子态下的势能曲线、永久偶极矩曲线以及基态和激发态的振动寿命.对Li和Na采用了具有附加核函数的全电子四重核势基组，对K、Rb和Cs采用了具有四重核质量基组的小核相对论有效核势。耦合集群的非微扰三重激发的列入是至关重要的获得准确的势能曲线。精确预测永久偶极矩需要大的单电子基组和附加的核函数。LiNa的离解能仅被高估了14 cm-1，而其他分子的离解能被高估了不超过114 cm-1。实验和计算的谐波振动频率之间的差异小于1.7 cm-1，非谐波校正的差异小于0.1 cm-1。我们发现，原子电负性差与杂原子碱金属二聚体的永久偶极矩之间的相关性并不完美。采用B样条基组方法求解振动薛定谔方程，得到振动能和波函数。计算了各振动态之间的跃迁偶极矩、爱因斯坦系数和振动态的寿命。我们分析了振动态的衰减率的自发发射，受激发射和吸收诱导的黑体辐射。在所有研究的杂原子碱金属二聚体中，基态振动态的寿命比任何激发态都长。
2014-01-22 physics.atom-ph physics.chem-ph
On Measuring the Electron Electric Dipole Moment in Trapped Molecular Ions
捕获的双原子分子离子可以被证明是一个敏感的探针的永久电子电偶极矩（eEDM）。我们建议使用地面或亚稳态$^3Δ_1$水平，由于其高极化率和大的EDM增强因子。离子允许简单的捕获和长的询问时间，但是需要时变的电偏置场以便探测eEDM。我们讨论了实验设计以及在快速时变电场中进行精密光谱测量的挑战。
2011-07-18 physics.atom-ph
One-dimensional Rydberg Gas in a Magnetoelectric Trap
研究了磁场叠加均匀电场的Ioffe-Pritchard阱中里德伯原子的量子特性。被囚禁的里德伯原子可以在长寿命的电子状态下产生，表现出几百德拜的永久电偶极矩。由此产生的偶极-偶极相互作用与径向约束证明产生一个有效的一维超冷里德伯气体与宏观粒子间的距离。本文导出了里德伯原子的电偶极矩和临界线密度的解析表达式。
2007-09-17 physics.atom-ph
Relativistic calculations of molecular electric dipole moments of singly charged aluminium monohalides
本文利用Kramers-restricted相对论组态相互作用方法计算了单电荷铝单卤化物在X$^2Σ$基态的永久电偶极矩，并与Dirac-Fock结果及文献数据比较，分析了电子关联趋势。
2022-12-21 physics.atom-ph
Effective electric field associated with the electric dipole moment of the electron for TlF^+
本文利用相对论多体理论对TlF ~+分子离子在基态下的电子电偶极矩搜索的适用性进行了理论评估。为此，我们计算了有效电场的值，以及分子的永久电偶极矩使用配置相互作用和耦合集群方法与高质量的基组，其次是电子相关性的作用所考虑的性能进行分析。我们发现TlF+具有约163 GV/cm的大的有效电场值，这比已知在非超重系统中具有最大有效电场的HgF和HgH分子大约1.5倍。
2022-10-11 physics.atom-ph
Rotational dynamics of a diatomic molecular ion in a Paul trap
我们提出了一个异质双原子分子离子的模型在一个刚性转子近似的线性保罗陷阱，一个纯粹的经典，其他的质心运动被视为经典，而旋转运动是量化的。我们研究了在离子的永久偶极矩和俘获电场之间存在耦合时的转动动力学及其对质心运动的影响。我们表明，永久偶极矩的存在影响的离子的轨迹，并且它离开的马修方程的解决方案，发现原子离子。对于量子转动的情况，我们也证明了上述耦合对离子转动态的影响。
2015-11-12 physics.atom-ph physics.chem-ph
Prospects for the formation of ultracold polar ground state KCs molecules via an optical process
异源碱金属二聚体代表了用于产生表现出固有的大的永久电偶极矩的超冷分子样品的选择的分子类别。其中KCs分子的永久偶极矩为1.92~德拜，在超冷条件下仍有待观察。基于精确的量子化学计算完成的文献中可用的光谱研究，我们提出了几种光学相干方案，以创建超冷玻色子和费米子KCs分子在其绝对振转基态，从其电子基态流形的弱结合水平。该过程依赖于方便的电子激发态的存在，允许有效的受激拉曼绝热转移的水平人口。
2015-04-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
An important discovery - with no electric field, the center of the electron cloud of K atom does not coincide with the nucleus
一般的观点认为，在没有外场的情况下，原子核处于电子云的中心，因此各种原子都不具有永久电偶极矩（EDM）。事实上，这个想法是未经检验的。我们用两个特殊的含钾电容器发现，作为极性分子，K原子的电极化率与密度N成正比，与温度T成反比。纯度为0.9995的实验K材料由Strem Chemicals Co. USA提供。我们已经仔细区分了永久偶极矩和感应偶极矩。有充分的证据表明，基态中性K原子是极性原子，并具有大的永久EDM，d（K）=2.53 \times 10- 29 C. m。K原子中出现了时间反演破坏的新例子。为什么没有观察到K原子的线性斯塔克效应？这篇文章详尽地讨论了这个问题。K原子的最大线性斯塔克位移仅为0.0041nm。事实上，它是如此之小，以至于不可能直接观察到位移！这些结果可以在其他实验室重复。我们的实验仪器还保留着，欢迎对实验感兴趣的人来参观和考察。
2010-03-11 physics.atom-ph
Molecular Orbital Tomography using Short Laser Pulses
最近，Itatani \textit {et al.\}介绍了一种利用高次谐波产生（HHG）成像分子电子波函数的方法。[Nature { \textbf{432} }，876（2004）]。我们表明，虽然层析重建的一般轨道与任意对称性不能进行长的激光脉冲，这成为可能时，使用极短的脉冲。提出了一种基于动量矩阵元而不是偶极子矩阵元的替代重建方程。我们提出了模拟的过程中的二维模型系统的数值解的依赖于时间的薛定谔方程的基础上，并从重建的轨道进一步后处理的结果。
2007-12-21 physics.atom-ph
Molecular electric dipole moments: from light to heavy molecules using a relativistic VQE algorithm
本文将 VQE 算法扩展到相对论框架，在 12 量子比特活性空间内对 BeH 至放射性 RaH 等单价电子双原子分子进行量子模拟，获得基态能量和永久电偶极矩，并分析关联趋势与计算精度。
2023-04-11 physics.atom-ph quant-ph
