A self-consistent value of the electric radius of the proton from the Lamb shift in muonic hydrogen
最近，高精度测量的兰姆位移的μ子氢已经完成。由此数据可以高精度地提取质子电荷半径的精确值。要做到这一点，在理论方面也应该达到足够的精度，包括对高阶质子结构效应的适当处理。在这里，我们考虑一个高阶贡献的有限大小的质子的兰姆位移μ介子氢。到目前为止，只有模型相关的校正结果是已知的。同时，所涉及的模型与现有的电子-质子散射实验数据以及从μ介子氢的兰姆位移中提取的质子电荷半径值不一致。我们考虑了质子有限尺寸的高阶贡献，并最终导出了一个自洽的质子电半径值。质子电荷半径的重新估算值为R_E=0.84022（56）fm。
2014-05-23 hep-ph physics.atom-ph
The recoil correction to the proton-finite-size contribution to the Lamb shift in muonic hydrogen
不久前，我们测量了μ介子氢的兰姆位移，精度很高。这个值的理论预测是非常敏感的质子有限尺寸效应。从μ子氢中提取的质子半径与从弹性电子-质子散射中提取的结果是矛盾的。这就给解释μ介子氢兰姆位移的结果带来了一定的问题。对于后者，我们还需要考虑到双光子交换的贡献与质子有限的大小参与。描述它的唯一方法依赖于散射的数据，这可能会产生理论的内部不一致。最近，在外场近似下发现了质子有限尺寸对双光子交换的主要贡献。双光子交换的反冲部分没有被考虑。在这里，我们重新计算的外场部分，并采取反冲修正的有限尺寸效应考虑。
2015-01-26 hep-ph physics.atom-ph
Lamb Shift of Muonic Deuterium and Hydrogen
回顾了我以前对μ子氢兰姆位移的计算，并与其他工作进行了比较。此外，μ介子氘的数值结果。
2005-07-04 physics.atom-ph
Radiative nonrecoil nuclear finite size corrections of order $α(Z α)^5$ to the Lamb shift in light muonic atoms
基于量子电动力学中的准势方法，计算了μ子氢和氦原子核兰姆位移的$α(Z α)^5$级辐射修正。为了构造对能谱有必要贡献的粒子相互作用势，我们采用了对自旋确定的态投影算符的方法。得到了μ子自能、μ子顶点算符和振幅随生成光子的贡献的解析表达式。我们也提出了这些贡献的数值结果，使用现代实验数据的电磁形状因子的轻核。
2017-06-29 hep-ph physics.atom-ph
Brief review of the theory of the muonic hydrogen Lamb shift and the proton radius
最近的μ介子氢兰姆位移已测量前所未有的准确性，允许精确测定质子半径。该测定与（主要）从氢兰姆位移和电子-质子散射获得的先前CODATA值相差5 σ。在一个有效场论的形式主义，我将定义质子半径和简要回顾一些方面的理论预测的μ子氢兰姆位移，研究纯QED类计算和强子效应。
2011-08-05 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Weak Interaction Contributions in Light Muonic Atoms
计算了轻电子和μ子原子中弱相互作用对超精细分裂和兰姆位移的贡献。我们注意到，对氘的超精细分裂的修正变为零。与其他情况相比，氢中兰姆位移的弱校正被小因子$(1-4\sin^2θ_W)$额外抑制。
2012-03-24 hep-ph physics.atom-ph
Lamb Shift in Muonic Hydrogen
μ介子氢的兰姆位移一直是实验和理论研究的主题。在这里，我对这个问题的旧工作进行了更新，以提供μ子氢中2 p-2s跃迁能量的补充计算。
2005-06-27 physics.atom-ph
The $α^2(Zα)^4m$ contributions to the Lamb shift and the fine structure in light muonic atoms
本文研究了轻μ子原子的能级修正，修正顺序为$α^2(Zα)^4m$ .我们注意的修正是特定的μ原子，包括电子真空极化回路。特别是，我们计算了相对论和相对论反冲双环电子真空极化的贡献。结果获得的水平与$n=1,2$和特别是兰姆位移（$2p_{1/2}-2s_{1/2}$）和精细结构的间隔（$2p_{3/2}-2p_{1/2}$）在μ子氢，氘，和μ子氦离子。
2013-11-25 physics.atom-ph
Lamb Shift in Light Muonic Atoms - Revisited
结合最近的和提出的实验，以及新的理论结果，我以前对μ介子氢的兰姆位移的计算将被回顾，并与其他工作进行比较。此外，μ介子氘和氦的数值结果将被提交。一些以前被忽视的（但非常小的）影响也包括在内。
2014-08-21 physics.atom-ph
Comment on "Sixth-Order Vacuum-Polarization Contribution to the Lamb Shift of Muonic Hydrogen" by T. Kinoshita and M. Nio, Phys. Rev. Lett. 82, 3240 (1999)
在评论中，我们讨论了兰姆位移的$α^3$校正的附加项，这在Kinoshita和Nio的计算中被遗漏（Phys. Rev. Lett. 82，3240（1999））。
2009-05-27 physics.atom-ph
Theory of the 2S-2P Lamb shift and 2S hyperfine splitting in muonic hydrogen
μ介子氢的质子均方根电荷半径与氢光谱和电子散射的CODATA-10值之间的7个标准偏差引起了相当多的讨论。在这里，我们回顾了2S-2 P兰姆位移和2S超精细分裂的μ子氢结合已发表的贡献和理论方法的理论。这些量的预测是必要的，从μ介子氢中测量的两个2S-2 P跃迁频率的质子电荷和Zemach半径的测定。
2012-11-20 physics.atom-ph
Higher order proton structure corrections to the Lamb shift in muonic hydrogen
最近的难题与质子电荷半径启发重新考虑的修正，进入确定质子的大小。我们研究了双光子质子结构修正，特别考虑了色散关系中的非极减法项，并使用拟合现代数据来评估能量贡献。我们发现，个人贡献的变化比总的，目前的结果与误差估计。
2011-01-31 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Proton polarisability contribution to the Lamb shift in muonic hydrogen at fourth order in chiral perturbation theory
本文采用手征展开到四阶的重子手征微扰理论，计算了前向双虚康普顿散射的振幅T_1，并考虑了γ N Delta形状因子的主要贡献。这提供了一个独立于模型的表达式的振幅在低动量区域，这是占主导地位的一个为它的贡献的兰姆位移。它使我们能够显着降低质子极化率的贡献，在μ介子氢的兰姆位移的理论不确定性。我们还强调了振幅的玻恩和结构部分的定义之间的一致性的重要性。我们的结果没有留下任何足够大的影响来解释质子电荷半径之间的差异，确定从μ子和正常的氢。
2012-09-06 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Non-perturbative evaluation of some QED contributions to the muonic hydrogen $\bm{n=2}$ Lamb shift and hyperfine structure
在非相对论量子电动力学的框架下，通过对狄拉克方程的精确数值计算，而不是通过$1/c$幂的微扰展开，计算了μ子氢的$n=2$兰姆位移、精细结构区间和$2s$超精细结构的最大贡献。证实了以前的计算和微扰展开对轻元素的有效性。研究了各种效应与核尺寸和模型的关系
2012-11-02 physics.atom-ph
Deuteron charge radius from the Lamb-shift measurement in muonic deuterium
氘核电荷半径的计算从μ介子氘的兰姆位移的测量，考虑到电子真空极化校正的核结构的影响。这个修正出乎意料地大，并且给出了均方电荷半径差$ r_d^2-r_p^2 = 3.81747(346)\, {\rm fm}^2 $，这与从1 $S$ -2 $S$跃迁中的普通H-D同位素位移获得的结果一致。这表明，从电子和μ子系统中获得的质子电荷半径的长期差异是由于低估了普通氢光谱的不确定性。
2019-03-07 physics.atom-ph
The Lamb shift in muonic hydrogen and the proton radius from effective field theories
本文综合分析了μ子氢兰姆位移的理论预言和质子半径的测定。我们用的是有效场论。这使我们能够将质子半径与量子场论中定义明确的对象联系起来，消除了不必要的模型依赖性。有效场论的使用也有助于我们组织计算，以便我们能清楚地说明结果的参数精度。在本文中，我们审查所有（和检查几个）的能量转移的$α^5$顺序，以及那些规模像$α^6\times$的上下文中的非相对论性有效场论的QED。
2015-12-01 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Model independent determination of the muonic hydrogen Lamb shift and proton radius
我们得到了一个与模型无关的μ子氢兰姆位移的表达式。这个表达式包括了主要的对数${\cal O}(m_μα^6)$项，以及主要的${\cal O}(m_μα^5 \frac{m_μ^2}{m_ρ^2})$强子效应。后者由手性理论控制，这允许它们的模型独立测定。在本文中，我们给出了他们的完整的表达，包括π和δ粒子的缺失的一部分。通过分析和对μ介子氢兰姆位移的实验测量，我们确定了电磁质子半径：$r_p=0.8412(15)$ fm。该数字相对于CODATA值的差异为6.8 $σ$。我们的结果的准确性是有限的${\cal O}(m_μα^5\frac{m_μ^3}{m_ρ^3},m_μα^6)$的未计算的条款。这种参数控制的不确定性，使我们能够获得一个模型独立的确定的误差，这是占主导地位的强子效应。
2014-06-04 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Semi-Analytic Approach to Higher-Order Corrections in Simple Muonic Bound Systems: Vacuum Polarization, Self-Energy and Radiative-Recoil
目前的理论和实验观察最近在μ介子氢的差异需要重新调查的所有修正，以有助于μ介子氢μ H，μ介子氘μ D，μ介子3 He离子，以及μ介子4 He离子的兰姆位移。在这里，我们选择了一个半解析的方法，并评估了一些高阶修正真空偏振（VP）半解析，而其余的积分的频谱密度VP进行数值。我们得到了二阶修正和相对论修正的半解析结果。计算了VP的自能修正，包括真空极化对Bethe介子的扰动。还得到了2S-2 P兰姆位移辐射反冲修正中的次引导对数项，其量级为α（Zalpha）^5 μ ^3 ln（Zalpha）/（m_mu m_N）。所有的计算都是在轨道粒子与核的质量比中无微扰的。
2011-12-02 hep-ph physics.atom-ph
The subtraction contribution to the muonic-hydrogen Lamb shift: a point for lattice QCD calculations of the polarizability effect
质子极化率对μ介子-氢兰姆位移的贡献是质子电荷半径提取中理论不确定性的主要来源。基于质子结构函数对这种效应的经验评估需要对“减法函数”进行系统改进的计算，可能使用格点量子色动力学。我们考虑一个不同的减法点，目的是在晶格计算中直接访问减法函数。这个减法点的一个有用的特征是抑制了结构函数对兰姆位移的相应贡献。整个效果主要是由减法贡献，可计算的晶格。
2021-10-08 hep-lat hep-ph nucl-th
Chiral perturbation theory of muonic hydrogen Lamb shift: polarizability contribution
介子-氢兰姆位移中的质子极化率效应是重子手征微扰理论在首阶的预言，我们的计算结果为：$ΔE^{(\mathrm{pol})} (2P-2S) = 8^{+3}_{-1}\, μ$ eV.这一结果与大多数基于色散和规则的计算结果一致，但比最近在{ \em重子}手征微扰理论中得到的结果小约2倍.我们还发现，$Δ(1232)$ -共振激发对兰姆位移的影响被抑制，因为是整个贡献的磁极化率，电极化占主导地位。我们的研究结果重申的观点，质子结构的影响，超出了电荷半径，是太小，以解决“质子半径之谜”。
2013-12-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
Theory of the Lamb shift and Fine Structure in muonic $\mathrm{^4He}$ ions and the muonic $\mathrm{^3He-^4He}$ Isotope Shift
本文对氦离子$(\mathrm{μ^4He})^+$的2S-2 P兰姆位移和2 P态精细结构的理论贡献作了最新的总结。这个总结作为基础的提取的α粒子电荷半径的μ子氦兰姆位移测量在保罗谢勒研究所，瑞士。个别理论的贡献需要一个电荷半径提取进行比较，并编译成一个一致的总结。弹性双光子交换的α粒子的电荷分布的影响进行了研究，考虑到可能的模型依赖性的能级上的电形状因子的核。我们还讨论了理论的不确定性，它进入提取的$\mathrm{^3He-^4He}$同位素位移从μ子测量。提取的理论不确定性远小于先前同位素位移测量之间的当前差异。这项工作完成了我们的一系列$n=2$理论汇编轻μ子原子，我们已经完成了μ子氢，氘，氦-3离子。
2018-10-06 nucl-th physics.atom-ph
Vacuum polarization in muonic atoms: the Lamb shift at low and medium Z
在μ子原子中，Uehling势（自由电子真空极化回路的效应）对兰姆位移的主要贡献负责，导致状态分裂，其中Delta n = 0和Delta l \neq 0。在这里，我们考虑领先的非相对论近似中的兰姆位移，即，在一个基于薛定谔方程的方法中只要（Z alpha）^2 >> 1，这对低和中$Z$有效。结果是几个参数的函数，包括kappa = Z α m_ mu/m_e，n和l。我们提出了各种渐近性，特别是我们研究了一个区域的渐近性与大，小的卡帕。特别注意的是循环状态，这是考虑在限制n >> 1。
2006-04-18 physics.atom-ph
The Lamb shift in muonic hydrogen and the electric rms radius of the proton
本文提出μ子氢中的μ子应被视为由正负电子对修饰的准粒子而非裸粒子，从而消除质子半径之谜，并得到与 CODATA-2010 一致的质子电荷半径。
2023-04-14 physics.atom-ph
Proton form-factor dependence of the finite-size correction to the Lamb shift in muonic hydrogen
Pohl等人对μ子氢中2 P ^{F=2}_{3/2}到2 S ^{F=1}_{1/2}跃迁的测量和随后的分析得出的结论是，质子的均方根半径与公认的（CODATA）值相差约4%，相当于4.9 σ的偏差。我们调查的有限尺寸效应-特别是依赖于质子的电形状因子的形状-相关的这种过渡使用非微扰，相对论狄拉克波函数的边界态量子电动力学的广泛的理想化的电荷分布和参数化的实验数据，以评论在何种程度上的微扰理论分析，导致上述结论可以得到证实。我们没有发现统计学上的显着依赖性的质子形状因子的形状上的这种校正。
2011-08-12 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Contribution of Light-by-Light Scattering to Energy Levels of Light Muonic Atoms
对于μ子氢、氘和氦离子，发现光-光散射图对兰姆位移的全部贡献。结果是在静态μ子近似下得到的，本文的一部分致力于验证这种近似和分析其不确定性。
2010-05-27 hep-ph physics.atom-ph
Proton Polarizability Contribution: Muonic Hydrogen Lamb Shift and Elastic Scattering
在大虚光子动量的双光子交换图中，质子极化率效应对μ子氢兰姆位移（$ΔE^{subt}$）贡献的不确定性足以解释质子半径之谜。这是因为$ΔE^{subt}$是由一个被积函数决定的，该被积函数在虚光子动量很大的情况下下降得很慢。我们评估必要的积分使用一组选定的形状因子，也是一个维正则化过程，明确需要一个低的能量常数。我们的低能量弹性轻子-质子散射的双光子交换相互作用的后果进行了评估，并可以观察到在一个计划中的低能量轻子-质子散射实验计划在PSI运行。
2012-10-16 hep-ph nucl-ex nucl-th
Probing a Fifth Force in Muonic Atoms through Lamb Shifts and Hyperfine Structure
Hebei University（河北大学）；College of Physics Science and Technology, Hebei University（河北大学物理科学与技术学院）；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；Nanjing University（南京大学）；School of Physics, Nanjing University（南京大学物理学院）；RIKEN Nishina Center, RIKEN（理化学研究所西村中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学核科学与技术学院）；Southern Center for Nuclear Science Theory (SCNT), Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所南方核科学理论中心）
通过muonic原子的拉姆伯特移和超精细结构研究，探测X17可能存在的第五力，确定muonic氘等为最佳探测目标。
2026-03-02 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Muonic hydrogen and MeV forces
我们探讨了一种新的μ子和质子之间的相互作用是负责质子半径的CODATA值和从测量μ子氢的兰姆位移推导出的值之间的差异的可能性。我们发现，一个新的力载体与大约兆电子伏的质量可以解释所观察到的能量转移，以及在μ子异常磁矩的差异。然而，在其他系统中的测量限制了相对于μ子和质子的耦合来抑制对电子和中子的耦合，这从理论的角度来看似乎是具有挑战性的。然而，人们可以在假设新粒子主要与μ子和质子耦合的情况下，预测μ子氘、μ子氦和真μ子的能量变化。
2010-11-22 hep-ph physics.atom-ph
Comprehensive theory of the Lamb shift in light muonic atoms
本文建立了轻μ子原子兰姆位移的全面理论，纳入全部QED修正，可用于基本常数全局调整和核电荷半径测定，并为通过同位素位移检验基本相互作用提供基础。
2024-02-21 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Two-photon exchange correction to the Lamb shift and hyperfine splitting of S levels
本文利用现代实验数据计算了双光子交换对电子氢原子的Lamb位移和S态超精细分裂的修正，并给出了电子原子和μ原子中中子的双光子交换.这些结果对于精确提取同位素位移以及分析普通氢和μ子氢的基态超精细分裂是有意义的。
2019-05-09 hep-ph nucl-ex nucl-th
Bayesian analysis of nuclear polarizability corrections to the Lamb shift of muonic H-atoms and He-ions
从μ子原子的光谱实验中提取核电荷半径目前受到与核极化率效应的理论评估相关的大的不确定性的限制。为了便于计算，这些极化率校正通常表示为无量纲参数$η$的展开，在以前的文献中，已经论证了在轻核系统中保持0.33的近似值。在这项工作中，我们检查这一说法做贝叶斯分析的核极化率校正的兰姆位移在$μ^2$ H和$μ^3$ H原子和$μ^3$ He $^+$和$μ^4$ He $^+$在$η$ -展开的各种订单。我们的分析支持的说法，$η\ll 1$在这些系统中，并发现截断的不确定性是类似于以前的估计，唯一的例外是截断的不确定性在$μ^3$他$^+$离子，这被发现是更大的。
2022-10-07 nucl-th physics.atom-ph
Forward virtual Compton scattering and the Lamb shift in chiral perturbation theory
利用重子手征微扰理论和色散关系，计算了质子单圈前向虚光子康普顿张量的自旋无关结构函数。我们研究这两种方法之间的关系。利用这些结果，我们将一些求和规则推广到虚光子转移动量，并将它们与深度非弹性散射的求和规则联系起来。然后，我们计算的极化率校正的氢和μ子氢的兰姆位移的领先手征项。对氢原子和μ子氢原子的兰姆位移的修正分别得到-87.05/n^3 Hz和-0.148/n^3 meV。
2008-03-08 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Understanding the proton radius puzzle: Nuclear structure effects in light muonic atoms
本文计算了轻μ子原子的原子核结构对兰姆位移的影响。我们采用现代从头算方法，将最先进的核势与超球谐函数方法相结合。我们的计算有助于在兰姆位移测量中确定核电荷半径，这将有助于解决质子半径之谜。
2015-09-04 nucl-th physics.atom-ph
Ab initio calculation of nuclear structure corrections in muonic atoms
μ子氢中兰姆位移的测量以及随后质子半径之谜的出现激发了一项致力于测量其他轻μ子原子（例如μ子氘和氦）中兰姆位移的实验活动。对于这些系统，它已被证明，双光子交换原子核结构的修正是最大的不确定性来源，从而利用实验精度提取核电荷半径的瓶颈。利用为研究轻核中的电磁反应而开发的技术和方法，最近对μ子兰姆位移的原子核结构修正的计算达到了前所未有的精度，在某些情况下将先前估计的不确定性降低了5倍。这些结果将有助于阐明质子半径之谜的性质和其他悬而未决的问题有关it. In这里，我们审查和更新μ介子氘和氚原子，μ介子氦-3和氦-4离子的计算。我们提出了一个彻底的推导的形式主义和讨论的结果，在其他方法可用。我们还描述了如何评估理论的不确定性，其中的语言的手征有效场论，体现了一个系统的方法，可以进一步利用在未来。
2018-06-08 nucl-th physics.atom-ph
A reassessment of nuclear effects in muonic deuterium using pionless effective field theory at N3LO
我们提供了一个系统的评估的顺序$α^5$核的μ介子氘的兰姆位移的贡献，包括伴随的辐射校正由于真空极化，下一个到领先的顺序（N3 LO）内的无π有效场论（EFT）。我们还评估了由于单核子结构的高阶修正，预计这将是最重要的修正N3 LO以外。我们发现了氘核电荷和弗莱尔半径之间的相关性，这对于判断电荷形状因子参数化的质量很有用。我们改进了$2γ$ -交换贡献的理论描述，特别是在弹性贡献和辐射修正方面，改善了理论和实验之间在$2γ$ -交换效应大小方面的原始差异。基于μ子氘的兰姆位移实验，我们得到了氘的电荷半径$r_d(μ\text{D})=2.12763(13)_\text{exp}(77)_\text{theory}$ ~fm，它与把H-D同位素位移和μ子氢兰姆位移结合起来得到的结果一致（但不如后者精确）。理论的不确定性进行评估，使用贝叶斯过程，并占主导地位的截断的无π介子EFT系列。
2022-10-28 hep-ph nucl-ex nucl-th
Constraints on Yukawa-type New Forces from the Lamb Shift in Muonic Hydrogen and Deuterium
National Experimental High School at Hsinchu Science Park（新竹科学园区实验高中）；Department of Physics, National Tsing Hua University（国立清华大学物理系）
利用氢和氘中兰姆位移，开发分析框架约束汤川型第五力相互作用，将坐标空间积分转换为动量空间卷积，应用于最新光谱数据，推导出耦合常数约束，确定临界范围及约束与核电荷分布模型无关，指出光谱精度是探测瓶颈。
2026-07-08 hep-ph hep-th physics.atom-ph
Pionless Effective Field Theory Evaluation of Nuclear Polarizability in Muonic Deuterium
在无介子有效场论的框架下，我们计算了氘核从次-次-首阶到次-次-首阶的纵向结构函数。我们利用这些结果计算了μ介子氘的双光子极化率对兰姆位移的贡献，并利用该贡献提取了氘的核电荷半径。我们逐阶给出了相关跃迁矩阵元素和纵向结构函数的解析表达式，并给出了相应对兰姆位移贡献的数值结果。我们还讨论了相对论和其他高阶效应的影响。我们发现协议与以前的计算和解释我们的计算的准确性。
2020-09-17 nucl-th physics.atom-ph
Theory of the n=2 levels in muonic deuterium
本文综述了μ子氘的兰姆位移、$\mathrm{2S}$和$\mathrm{2P}$态的精细和超精细结构，并对首次测量μ子氘（$μ\mathrm{d}$）的几个$\mathrm{2S-2P}$跃迁频率的结果进行了展望。对所有可用来源的逐项比较揭示了QED和原子核结构对兰姆位移的贡献的可靠值和不确定性，这对于从$μ\mathrm{d}$确定氘均方根电荷半径是必不可少的。解决了不同来源之间的明显差异，特别是对于困难的双光子交换贡献。有问题的单一来源的条款被确定，需要独立重新计算。
2015-06-08 nucl-th physics.atom-ph
Reference Quadrupole Moments of Transition Elements from Lamb Shifts in Muonic Atoms
Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Sorbonne Université, CNRS, ENS-PSL Research University, Collège de France（索邦大学、法国国家科学研究中心、巴黎文理研究大学、法兰西公学院）
提出利用低温微量热计测量缪子原子2s-2p跃迁的兰姆位移，以高精度确定轻过渡元素（Z=23-30）的绝对电四极矩，可将不确定度降低一个数量级。
2026-06-11 nucl-ex physics.atom-ph
$μ-H$ Lamb shift: dispersing the nucleon-excitation uncertainty with a finite energy sum rule
我们评估的双光子交换贡献的兰姆位移μ介子氢与前向色散关系。减法常数$\bar T(0,Q^2)$，这是必要的前向双虚康普顿振幅的色散评估，通过有限的能量和规则，与固定的J=0极点广义的情况下的虚光子。我们使用可用的优秀虚拟光吸收数据来评估此求和规则。我们发现μ子氢中兰姆位移的“质子极化率修正”为$-(40\pm5)μ$ eV。我们的结论是，核子结构依赖的不确定性本身是不可能解决大（300 $μ$ eV）之间的直接测量的兰姆位移$μH$和预期的基础上，传统的氢测量的差异。
2013-02-12 hep-ph nucl-ex nucl-th
Theory of the n=2 levels in muonic helium-3 ions
本文综述了μ子氦-3离子中2S和2 P态的兰姆位移、精细结构和超精细结构的现有知识，并对μ子氦-3离子$\mathrm{μ^3He^+}$中几个$\mathrm{2S\rightarrow2P}$跃迁频率的首次测量结果进行了预测。该离子是单个负μ介子$μ^-$和裸氦-3核（helion）$\mathrm{^3He^{++}}$的束缚态。一个长期的比较所有可用的来源，包括新的，更新的，到目前为止未发表的计算，揭示了可靠的值和不确定性的QED和原子核结构依赖的贡献的兰姆位移和超精细分裂。这些值对于确定氦离子均方根电荷半径和原子核结构对$\mathrm{μ^3He^+}$超精细分裂的影响是必不可少的。通过这篇评论，我们继续我们在轻μ子原子中的一系列理论总结;参见Antognini等人，Ann.Phys.331，127（2013），Krauth等人，Ann.Phys.366，168（2016）和Diepold等人，ArXiv 1606.05231（2016）。
2017-12-19 nucl-th physics.atom-ph
Complete $α^7\,m$ Lamb shift of helium triplet states
我们导出了$α^7\,m$对氦原子任意三重态能级贡献的完整公式，并对$2^3S$和$2^3P$态进行了数值计算，从而使这些态的电离能的理论精度提高了一个数量级以上.利用从μ子氦兰姆位移中提取的核电荷半径，我们得到了与测量的$2^3S - 2^3P$跃迁能[X.~ Zheng等人，物理修订信函{ \bf 199}，263002（2017）]。同时，我们观察到的$2^3S- 3^3D$和$2^3P - 3^3D$转换与实验的显着差异。
2021-04-07 hep-ph physics.atom-ph
Proton radius puzzle and quantum gravity at the Fermi scale
我们展示了如何“质子半径之谜”从测量的兰姆位移μ介子氢可能会解决的结合能的贡献，由于一个有效的Yukawian引力势相关的带电弱相互作用。与实验结果的差异主要是由于需要实验测定质子的引力半径。在电子氢的兰姆位移中没有类似的贡献，这意味着存在与世代相关的相互作用，证实了以前的提议。μ介子氢在检验引力峰统一的可能方案中起着至关重要的作用，弱相互作用被视为费米尺度下量子引力效应的表现。
2013-12-12 gr-qc hep-ph physics.atom-ph
Laser Spectroscopy of Muonic Atoms and Ions
用激光光谱法研究了轻μ子原子或离子的兰姆位移（2S-2 P能差），其中一个负μ子$μ^-$与一个原子核结合。测量产生显着改善的值的均方根电荷半径的核，由于大的μ子质量，这导致极大地增加μ子波函数重叠的核。质子和氘核半径的值分别比各自的CODATA值精确10倍和3倍，但标准差小7倍。关于μ子氦-3和-4离子的数据正在分析中，并将提供新的见解。在未来，（磁）Zemach半径的质子和氦-3核将确定从激光光谱的1 S超精细分裂，和兰姆位移的μ子Li，Be和B可以用来提高各自的电荷半径。
2016-09-12 physics.atom-ph
Nonradiative $α^7m$ QED effects in Lamb shift of helium triplet states
氦中兰姆位移的理论预测受到$α^7m$阶未知量子电动力学效应的限制，其中$α$是精细结构常数，$m$是电子质量。通过推导最具挑战性的部分，我们朝着完整计算这些效应迈出了重要的一步，这是由所有三个氦粒子，两个电子和原子核之间的虚光子交换引起的。包括辐射修正的$α^7m$效应的完整计算将允许比较从电子和μ子氦原子确定的核电荷半径，从而提供基本相互作用的标准模型的严格测试。
2021-02-15 hep-ph physics.atom-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
Virtual Delbrück scattering and the Lamb shift in light hydrogen-like atoms
我们回到估算逐光对氢原子能级的贡献的问题。我们发现一个额外的贡献直接相关的Delbrück散射振幅。新的校正大于先前包含的~ $α^2 (Zα)^6\ln(Zα)\, m_e$阶的逐光项。我们认为在位置空间中的有效势，使用有效场论的方法和评估光的光修正与非零轨道动量的状态的能级，以及$s$状态的加权差。我们还确定了μ子原子中光-光散射诱导的有效势的大距离渐近行为。
2019-09-09 hep-ph physics.atom-ph
The chiral structure of the Lamb shift and the definition of the proton radius
一旦考虑电磁修正，带电粒子（特别是质子）电磁半径的标准定义是模糊的。我们认为，一个自然的定义，可以在有效场论的框架内的匹配系数。文中还讨论了中子半径的定义。本文详细阐述了与氢和μ子氢有关的有效场论，特别是μ子氢。在重子有效理论下计算了兰姆位移的强子修正（对于极化率效应，只有对数精度）。我们发现，他们发散的π介子质量的倒数手征极限。
2004-12-10 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Probing Short-Distance Modifications of Gravity via Spin-Independent and Spin-Dependent Effects in Muonic Atoms
本研究利用μ原子高精度光谱学，通过分析自旋无关的汤川型力和自旋相关的引力自旋-轨道耦合，推导出非牛顿引力的新约束，确立了在亚皮米尺度上极具竞争力的新极限。
2025-11-01 gr-qc hep-ph hep-th
The next generation of laser spectroscopy experiments using light muonic atoms
轻μ子原子的精确光谱提供了关于这些系统的原子和原子核结构的独特信息，因此代表了访问基本相互作用、性质和常数的方法。一种应用包括从2S $\,$ - $\,$ 2 P兰姆位移的测量以前所未有的精度确定绝对核电荷半径。在这里，我们回顾了最近的结果，从μ子氢和氦光谱提取的核电荷半径和目前的实验建议，以访问轻μ子原子与$Z \geq 3$。此外，我们的方法对精确测量的Zemach半径μ介子氢（$μ$ p）和氦（$μ$ $^{3}$ He $^{+}$）进行了讨论。这些结果将为类氢系统的束缚态量子电动力学提供新的检验，并可作为原子核结构理论的基准。
2018-08-22 physics.atom-ph
Third-order many-body perturbation theory calculations for the beryllium and magnesium isoelectronic sequences
在非虚对近似下，利用相对论三阶MBPT方法计算了具有两个价电子的离子的能量。302个三阶Goldstone图被组织成12个单体项和23个二体项。由于单体项与先前研究的单价离子中的三阶项相同，这里只给出三阶二体项和图。图的主导类被确定。模型势为Dirac-Hartree-Fock $V^{N-2}$势，数值计算中采用有限半径空腔中的B样条基函数。通过二阶微扰理论考虑了Breit相互作用，并计算了最低阶Lamb位移。对Z = 4- 7的类铍离子和类镁离子PIV进行了计算。三阶能量与测量结果非常吻合，对于所考虑的情况，精度为0.2%。与以前的二阶MBPT结果和其他计算进行比较。三阶能量校正是显着的，提高了一个数量级的二阶相关能量。
2006-06-24 physics.atom-ph
Recent Progress in Ab-Initio Nuclear Theory for Precision Physics Searches in Muonic Atoms and Superallowed $β$ Decays
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本文综述了μ原子兰姆移位双光子交换修正、超允许β衰变γW箱辐射修正的从头算核理论最新进展，其方法可跨场景应用，成果影响核电荷半径等研究，为标准模型测试提供支撑。
2026-07-30 nucl-th physics.atom-ph
Precision measurement of the Lamb shift in Muonium
我们报道了一种新的测量$n=2$兰姆移动的μ素微波光谱。我们的结果$1047.2(2.3)_\textrm{stat}(1.1)_\textrm{syst}$ MHz包括一个数量级的改善后，以前的最佳测量。这个值在一个标准偏差内与理论计算相匹配，这使我们能够对μ子扇区中的CPT违反以及与μ子和电子耦合的新物理学设置限制，这些新物理学可以提供μ子$g-2$异常的解释。
2021-09-30 hep-ex physics.atom-ph
On detecting Higgs coupling in transitions of light atoms
根据已知的希格斯质量和当前的夸克-轻子希格斯耦合的约束条件，我们推导出从轻原子和离子中提取轻子-核子希格斯耦合上限的条件，假设局部精确的二体和三体方法的可用性可能是有益的。最近的一项工作提出了在重原子中提取这些极限，其中希格斯项被$\approx 10^3 AZ$增强，这是由于大的耦合修改器和大的$A$，$Z$，并假设足够精确的相对论电子波函数。我们首先回顾了在轻μ子离子中使用兰姆位移的旧想法，其中耦合被增强约$201^3 AZ^3$，主要是由于μ子波函数在原点的浓度，μ子耦合修改器已经接近1。对于μ介子氦，需要低于0.1 ppm的实验精度才能达到希格斯耦合的限制。然而，理论上的不确定性是很大的，由于核势的依赖性的有限大小的条款增强了小μ子轨道，并排除了使用几个国家消除由于兰姆位移是唯一精确测量的状态。在正常（电子）光系统中，低能级之间的跃迁位于光学区域附近，允许精确的实验，并且通过从一组跃迁中消除有限尺寸、偏振和泽马赫矩项（Zemach moment terms）可以提取，例如${\rm He}^+$中的$1S-2S$和改进的$2^3S-2^3P$和$2^1S-2^3S$，而如果精确地测量额外的跃迁，则可以使用同位素位移。
2017-04-13 hep-ph physics.atom-ph
