Role of negative-energy states and Breit interaction in calculation of atomic parity-nonconserving amplitudes
证明了Breit和负能态贡献降低了2.5 sigma偏差[S.C.班尼特和C.E. Wieman,Phys. Rev. Lett. 82,2484(1999)]中的133 Cs的弱电荷值从标准模型预测到1.7 σ。修正是在相对论多体微扰理论中通过结合全阶库仑和二阶Breit贡献得到的。对宇称非守恒振幅的修正在133 Cs中为0.6%,在223 Fr中为1.1%。相应的磁偶极超精细结构常数在Cs和Fr中分别被修正了0.3%和0.6%,电偶极矩阵元在Cs和Fr中分别被修正了0.1%和0.1%。
2000-01-21 hep-ph physics.atom-ph
Parity non-conservation in rubidium atom
目前,理论上的不确定性限制了对原子宇称不守恒(PNC)测量的解释。我们计算了铷原子的PNC $5s$ - $6s$电偶极跃迁振幅,证明了铷原子是一个很好的候选者,可以在标准模型之外寻找新的物理,因为铷原子的计算精度可以高于铯原子。铯的PNC是目前标准模型的最佳低能测试,因此,对铷的类似测量为该领域的进一步发展提供了一个很好的选择。我们还计算了核自旋依赖的宇称非守恒(PNC)振幅的一部分,这是需要从PNC测量提取的核anapole时刻。
2012-11-01 physics.atom-ph
Off-Diagonal Hyperfine Interaction and Parity Non-conservation in Cesium
我们对Cs原子的$6s$和$7s$态的超精细相互作用进行了相对论多体计算,包括非对角矩阵元。计算结果被用来确定半经验公式的准确性电磁跃迁振幅$<6s|M1|7s>$引起的超精细相互作用。我们发现,即使多体效应对矩阵元的贡献很大,平方根公式$<6s|H_{hfs}|7s > = \sqrt{< 6s|H_{hfs}|6s > < 7s|H_{hfs}|7s >}$仍然有效,其精度为$10^{-3}$的一部分。M1振幅的结果用于解释Cs中的$6s-7s$跃迁中的宇称违反测量,该测量声称可能与标准模型存在偏差。
2000-05-15 nucl-th physics.atom-ph
Gain measurement scheme for precise determination of atomic parity violation through two-pathway coherent control
精确测量原子、分子和离子中的宇称非守恒相互作用(PNC)可以发现标准模型之外的新物理,并有助于理解核中弱力诱导的相互作用。在本文中,我们提出并分析了一种新的原子宇称破坏的禁戒跃迁的测量方案,我们结合了两个路径的相干控制机制与探针增益技术。我们详细介绍了一个可行的实验几何$6S_{1/2}\rightarrow 7S_{1/2}$过渡的铯蒸气电池,并考虑在合理的实验室条件下,这样的测量的统计噪声。我们估计信噪比接近$\sim2.3/\sqrt{Hz}$。该方案具有较低的预期系统误差,将允许在铯和其他重金属系统中进行精确测量。
2018-08-01 physics.atom-ph
Atomic parity violation and the standard model
原子宇称破缺的简要评述,重点是铯原子宇称破缺的测量和解释。
2019-03-30 hep-ph physics.atom-ph
Technique for a direct measurement of the cesium anapole moment using coherent rf and Raman interactions
本研究围绕铯原子基态超精细能级间由核弱相互作用导致的弱E1跃迁展开,介绍了利用相干射频与拉曼相互作用测量反常磁矩的实验方案、杂散场影响、初步结果、噪声分析及装置改进方向。
2024-02-01 physics.atom-ph
Measurement of the Stark shift of the $6s^2S_{1/2} \rightarrow 7p^2P_{J} $ transitions in atomic cesium
我们报告的斯塔克位移的铯$6s \: ^2S_{3/2} \rightarrow 7p \: ^2P_{3/2} $和$6s \: ^2S_{1/2} \rightarrow 7p \: ^2P_{1/2} $跃迁的测量在$λ= 456$ nm和459 nm,分别在原子束。从这些,我们确定的静态标量极化率为7 P状态,和张量极化率为7 P $_{3/2}$状态。标量极化率的分数不确定度为$\sim$ 0. 18%,张量项的分数不确定度为0. 66%。这些测量提供了灵敏的测试理论模型的Cs原子,这在宇称不守恒测量中发挥了核心作用。
2019-01-03 physics.atom-ph
Observation of a Large Atomic Parity Violation Effect in Ytterbium
在镱的6s^2 1 S 0 - 5d 6s 3D 1 408 nm禁戒跃迁中观察到原子宇称破坏。宇称违反幅度被发现是两个数量级以上的铯,其中最精确的实验迄今已进行。这与理论预测一致,构成了迄今为止观察到的最大原子宇称违反幅度。这也开辟了未来的中子皮和anapole时刻的测量比较宇称违反幅度的各种同位素和超精细组件的过渡。
2009-06-19 physics.atom-ph
Measurement of the lifetime of the $7s^2S_{1/2} $ state in atomic cesium using asynchronous gated detection
我们报道了在一个蒸气室中用时间相关单光子计数光谱测量铯$7s\,^2S_{1/2}$态的寿命。我们使用从$6s\,^2S_{1/2}$基态的无多普勒双光子跃迁激发原子,并从$7s\,^2S_{1/2}$到$6p\,^2P_{3/2}$态的自发衰变中检测到1.47 $μ$ m光子。我们在异步模式下使用门控单光子检测器,使我们能够捕获比检测器门长度大得多的窗口的荧光轮廓。对光子计数指数衰减的分析得出$7s\,^2S_{1/2}$的寿命为48.28 $\pm$ 0.07 ns,不确定度为0.14%。这些测量提供了灵敏的测试的理论模型的Cs原子,其中发挥了核心作用,在宇称违反测量。
2019-01-17 physics.atom-ph
Calculation of Radiative Corrections to E1 matrix elements in the Neutral Alkalis
辐射修正E1矩阵元素的ns-np跃迁的碱金属原子的锂通过Francium的评价。他们被发现是小的较轻的碱金属,但显着较大的较重的碱金属,并在铯的情况下,远远大于实验的准确性。本文讨论了矩阵元计算与最近的类氢离子衰变率计算的关系,并介绍了矩阵元计算在铯原子宇称不守恒中的应用。
2004-09-28 physics.atom-ph
Measurement of the parity violating 6S-7S transition amplitude in cesium achieved within 2 \times 10^{-13} atomic-unit accuracy by stimulated-emission detection
我们利用受激发射的不对称放大过程,为测量高度禁戒原子跃迁中的宇称破坏(PV)提供了一种新颖的方法。该方法涉及的手征,瞬态,光学增益的铯蒸汽上的7S-6 P_{3/2}过渡,探测后,它是由一个强烈的,线性偏振,共线激光激发,调谐到共振的一个超精细线的禁止6S-7S过渡在纵向电场。我们在这里报告说,与我们以前的结果相比,一秒测量灵敏度增加了3.5倍,随后统计准确度降低了3.5倍[J. Guéna et al.,物理修订版信函90,143001(2003)]。决定性的改进,设置包括增加重复率,更好地消光的探测光束在年底的探测脉冲,并为第一次,据我们所知,以下内容:一个偏振倾斜放大器,准抑制光束反射的细胞窗口,和一个Cs细胞与导电窗口。我们还提出了系统效应的实时测试,数据的一致性检查,以及原子信号中原子所见电场的1%准确度测量。在七个不同的蒸汽电池中进行的PV测量在统计误差范围内一致。在我们目前的相对统计精度为2.6%的范围内,我们目前的结果与更精确的Boulder结果是相容的,对应于E_1^{pv}的2 \times 10^{-13}原子单位的不确定度。进一步测量的理论动机强调,我们给出了一个简短的概述,最近的建议,将允许的不确定性降低到0.1%的水平,通过创造条件,不对称放大更大。
2005-03-04 hep-ph physics.atom-ph
Measurement of the ratio of the scalar polarizability to the vector polarizability for the $6s ^2S_{1/2} \rightarrow 7s ^2S_{1/2}$ transition in cesium
本文采用1079 nm双光子与540 nm线性Stark诱导过程的相干干涉技术,测量铯原子6s→7s跃迁的α/β,结果与此前测定一致,但未解决矢量极化率两种方法间的差异。
2024-04-08 physics.atom-ph
Atomic Parity Violation : Principles, Recent Results, Present Motivations
本文综述了铯核弱电荷Qw的测定所取得的进展,它使原子宇称破坏测量的地位提高到精密电弱测量的地位。不仅需要对高度禁戒的6S-7S跃迁中的电弱不对称性进行精确测量,而且还需要精确的校准过程。1999年博尔德小组的精确测量表明,Qw与理论预测有2.5 σ的偏差。这引发了许多粒子物理学家的建议,以及原子理论物理学家对几个修正来源的检查。大约三年后,这个分歧在没有诉诸《新物理学》的情况下被消除了。与此同时,一个原始的实验方法是在我们的小组开发了十多年。它是基于左右不对称放大的受激发射检测。我们将展示我们决定性的最新进展以及我们的最新成果。我们强调了对电弱理论的重要影响,未来铯的测量可能会被推到0.1%的水平。其他可能的方法目前正在几个原子中探索。
2005-03-17 physics.atom-ph physics.gen-ph
Electric dipole matrix elements for the $6p\ ^2P_J \rightarrow 7s\ ^2S_{1/2}$ transition in atomic cesium
本文报道了铯原子$6p\,^2P_{1/2} \rightarrow 7s\,^2S_{1/2}$和$6p\,^2P_{3/2} \rightarrow 7s\,^2S_{1/2}$跃迁的电偶极跃迁矩阵元比的测量结果。我们通过比较使用偏振相互平行的激光束与使用偏振相互平行的激光束的$7s\,^2S_{1/2}$态的双色双光子激发率来确定矩阵元素的这个比率。互相垂直。我们对$R \equiv \langle 7s\ ^2S_{1/2} || r || 6p\ ^2P_{3/2} \rangle / \langle 7s\ ^2S_{1/2} || r || 6p\ ^2P_{1/2} \rangle = 1.5272 \ (17)$的计算结果与对$R=1.5270 \ (27)$的理论预测非常吻合。此外,实验比率的准确性足够高,以区分各种理论方法。据我们所知,之前没有$R$的实验测量。结合我们最近确定的$7s\,^2S_{1/2}$状态的寿命,我们确定这两个过渡,$\langle 7s\ ^2S_{1/2} || r || 6p\ ^2P_{3/2} \rangle = -6.489 \ (5) \ a_0$和$\langle 7s\ ^2S_{1/2} || r || 6p\ ^2P_{1/2} \rangle = -4.249 \ (4) \ a_0$减少矩阵元素。这些矩阵元素也…
2019-01-02 physics.atom-ph
Fock-space perturbed relativistic coupled-cluster calculations of electric dipole polarizability and nuclear spin-dependent parity non-conservation in Cs
本研究采用Fock空间微扰相对论耦合簇理论计算铯的电偶极极化率与核自旋相关宇称不守恒跃迁振幅,纳入相对论、QED及三激发微扰修正,验证波函数精度,明确Breit与QED修正的重要性,给出约1%的理论不确定度上限。
2024-12-14 physics.atom-ph
Role of Present and Future Atomic Parity Violation Experiments in Precision Electroweak Tests
最近对原子物理学对铯中弱电荷效应的重新分析,得出了一个与标准模型预测更接近的值。我们回顾精密电弱测试,其影响的上限上的质量的希格斯玻色子,可能的方式,这些界限可能被规避,以及这些考虑放在未来的原子宇称违反实验的准确性的要求。
2001-11-23 hep-ph physics.atom-ph
Empirical determination of the Bohr-Weisskopf effect in cesium and improved tests of precision atomic theory in searches for new physics
核磁矩在整个原子核中的有限分布对称为玻尔-韦斯科普夫(BW)效应的超精细结构有贡献。我们在Cs-133原子的基态和激发态得到了这种效应的经验值为-0.24(18)%。这个值是从历史的μ子原子测量结合我们的μ子原子和原子多体计算中找到的。在超精细结构中,这种效应与使用均匀磁化分布所发现的值相差0.5%,均匀磁化分布在过去几十年中通常用于精密重原子社区。我们还推导出准确的值BW效应在其他同位素和状态的铯。这些结果使铯原子波函数在核区域进行测试,在一个前所未有的0.2%的水平,并需要精确的原子多体方法的发展。这对于增加新物理的精确原子搜索的发现潜力,特别是对于铯的原子宇称违反,是很重要的。
2022-09-13 hep-ph nucl-ex nucl-th
Parity violation and electric dipole moments in atoms and molecules
本文综述了原子、原子核和分子中宇称和时间不变性破坏的研究现状。我们专注于宇称不守恒的铯和三个最有前途的研究领域:(一)宇称不守恒的同位素链,(二)寻找核的阿那极点时刻,和(三)寻找永久的电偶极矩(EDM)的原子和分子,这反过来又是由电子EDM或核$T,P$ -奇数时刻,如核EDM或核希夫时刻。
2012-09-11 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Parity nonconservation in Fr-like actinide and Cs-like rare-earth-metal ions
计算了Francium等电子序列(Fr,Ra +,Ac 2+,Th 3+,Pa 4+,U 5+和Np 6+)的7s-6d跃迁和Cs,Ba +,La 2+,Ce 3+和Pr 4+的6s-5d跃迁的宇称不守恒振幅.我们特别指出,La 2+、Ac 2+和Th 3+离子的同位素在寻找标准模型之外的新物理方面具有很强的潜力--PNC振幅大,计算准确,原子核实际上是稳定的。此外,最近还捕获并冷却了232-Th 3+离子[C. J. Campbell等人,物理修订信函102,233004(2009)]。通过计算Ra ~+和Ba ~+的s-sPNC跃迁,我们扩展了前人的工作,并对类Fr锕系离子的几个能级、电偶极和四极跃迁振幅提供了新的计算.
2013-07-03 physics.atom-ph
Breit interaction correction to the hyperfine constant of an external s-electron in many-electron atom
解析地计算了Breit相互作用对多电子原子中一个外s电子的超精细常数$A$的修正:$δA/A =0.68 Zα^2$ .这种修正的物理机制是外部电子的磁场对内部电子壳层(主要是$1s^2$壳层)的极化作用,这种机制与Karplus和Klein很久以前考虑的真空的极化作用相似。这种相似性是为什么在这两种情况下(狄拉克海极化和内部原子壳层极化)的修正具有相同的依赖于核电荷和精细结构常数。最后,我们还讨论了原子宇称破坏效应的$Zα^2$修正。
2000-10-12 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Nuclear-spin-dependent corrections to the transition polarizability in cesium
本文证明铯原子跃迁极化率存在核自旋相关修正,通过三阶微扰理论揭示被忽略的张量贡献,并给出$^{133}$Cs的数值结果及其对anapole矩提取的影响。
2023-07-09 physics.atom-ph
High accuracy calculation of 6s -> 7s parity nonconserving amplitude in Cs
我们计算了Cs的宇称非守恒(PNC)6s -> 7s振幅。在Dirac-Coulomb近似下,我们的结果与其它计算结果符合得很好。对PNC振幅和斯塔克诱导振幅$β$的Breit修正分别为-0.4%和-1%。$^{133}$ Cs的弱电荷为$Q_W=-72.5 \pm 0.7$,与标准模型一致.
2001-04-25 hep-ph physics.atom-ph
Reconciliation of the Measurement of Parity-Nonconservation in Cs with the Standard Model
原子结构计算中Breit相互作用的贡献占1.3 sigma,而先前报道的133 Cs弱电荷[S.C.]中与标准模型的偏差为2.5 sigma。班尼特和C.E. Wieman,Phys. Rev. Lett. 82,2484(1999)]。中子分布的更新修正将差异进一步降低至1.0 sigma。弱电荷的更新值为Q_W(133 Cs)= -72.65(28)_{expt}(34)_{theor}。本文的分析是以前计算[A. Derevianko,E-print physics/0001046]。
2000-08-02 hep-ph physics.atom-ph
Proposal for high-precision Atomic Parity Violation measurements using amplification of the asymmetry by stimulated emission in a transverse E and B field pump-probe experiment
通过辐射的受激发射放大提供了一种有趣的方法,用于在很好地适应于6S-7S铯跃迁的泵浦-探测配置中增加原子宇称破坏(APV)测量的灵敏度。它利用了大量的原子沿着泵浦光束的路径被激发。在目前正在进行的APV测量中采用的纵向电场配置中,该数量仅受Cs蒸汽可承受的总电压的限制。为了克服这一限制,我们认为,在理论上和实验上,在一个横向E场配置需要一个低得多的电压进行测量的可能性。我们讨论了观察到的必然不同的性质和磁电光学效应进入发挥作用。他们的条件修改的实验配置,特别是,应用程序的横向磁场。我们建议的可能性,旋转的横向方向的领域,以抑制系统的影响。在长的相互作用长度下,可以预期在量子噪声限制的测量中达到0.1%的精度,现在仅限于在激发介质的自发超辐射发射阈值以下操作的必要性。然而,如果我们接近这个极限,我们可以利用触发超辐射来大大放大不对称性。
2004-03-30 physics.atom-ph
Radiative and correlation effects on the parity-nonconserving transition amplitude in heavy alkaline atoms
完整的规范不变集的单圈QED校正的宇称非守恒(PNC)的振幅铯和<$的$αZ$使用本地形式的Dirac-Fock潜在的所有订单进行评估。在长度和速度规下对吸收光子进行了计算,发现总的束缚QED修正对Cs为0.27(3)%,对Fr为0.28(5)%。用大尺度组态相互作用Dirac方法高精度计算了电子关联和Breit相互作用对$s-8s$ 7 PNC振幅的影响。Fock方法。所得结果被用来改善理论预测的PNC跃迁振幅Cs和Fr。使用平均值从两个最准确的测量矢量跃迁极化率,$^{133}$ Cs的弱电荷量为$ Q_W=-72.65(29)_{\rm exp}(36)_{\rm theor}$。该值与标准模型的预测值相差$1.1σ$。$^{223}$ Fr和$^{210}$ Fr中的$7s$ - $8s$ PNC振幅值分别为$-$ 15.49(15)和$-$ 14.16(14),单位为i $\times 10^{-11}(-Q_W)/N$ a.u.
2005-10-11 physics.atom-ph
Analysis of two-pathway coherent control for precision measurement of weak optical transitions
提出了一种基于双路光相干控制的高灵敏度探测和精确测量原子系统中高禁戒跃迁的新技术。具体而言,我们表明,($ω$,2 $ω$)相干控制可以应用于测量的磁偶极子和电弱宇称非保守的原子铯的振幅,减少系统误差的主要优势,这些影响经常遇到的领域反转在以前的测量。我们提出了一个完整的分析,在一个特定的几何形状,并讨论了改善这些弱过渡振幅的实验室测定的前景。
2010-01-14 physics.atom-ph
Precision determination of electroweak coupling from atomic parity violation and implications for particle physics
我们对铯原子的宇称破坏进行了高精度计算,与以前的评估相比,理论不确定性降低了两倍。我们结合以前的测量和我们的计算,提取了133 Cs核的弱电荷,Q_W = -73.16(29)_exp(20)_th。结果与基本粒子的标准模型(SM)一致。这是迄今为止对SM的低能电弱部分进行的最准确的测试。结合高能对撞机实验的结果,我们证实了电弱力的能量依赖性(或“运行”)的能量范围跨越四个数量级(从~10 MeV到~100 GeV)。此外,我们的研究结果的限制,各种新的物理场景超出SM。特别是,我们增加了大统一和弦论模型预测的额外$Z$ -玻色子的质量下限。
2009-02-02 hep-ph physics.atom-ph
Prospects for Forbidden-Transition Spectroscopy and Parity Violation Measurements using a Beam of Cold Stable or Radioactive Atoms
激光冷却和俘获提供了将放射性原子样品限制在自由空间中的可能性。在这里,我们解决的问题,如何最好地利用冷原子的性质,以执行观察高度禁止的线作为6S-7S Cs过渡,实现在较长的时间内,原子宇称违反测量放射性碱同位素。另一个争论点是,稳定的冷原子是否会比热原子做得更好。为了弥补阱中可用原子数量少的巨大缺点,必须利用它们的低速度。为了延长与激发激光相互作用的时间,我们建议选择一种几何形状,其中激发跃迁的激光束与缓慢的冷原子束共线,无论是从陷阱中提取还是通过塞曼慢化制备。我们还提出了一个新的可观察到的物理量表现APV,它提出了几个优点:特异性,检测效率,直接校准的可能性奇偶守恒量的类似性质。它很好地适用于冷原子束通过两个横向交叉电场区域的配置,导致差分测量和强烈减少的贡献,从M_1-Stark干涉信号,在APV测量系统学的潜在来源。我们对信噪比的评估表明,利用现有的技术,测量跃迁振幅是可能的,这是原子理论测试所需要的重要测试,在铯133中,测量的统计精度应该是1/1000,在产生速率为10^6 Fr原子/s的Fr同位素中也可能是如此。
2003-03-02 physics.atom-ph
Hyperfine induced $1s2s ^1S_0 \to 1s^2 ^1S_0$ M1 transition of He-like ions
从包含频率无关Breit相互作用和QED效应的相对论组态相互作用波函数出发,计算了类He离子的超精细诱导$1s2s ^1S_0 \to 1s^2 ^1S_0$ M1跃迁几率. { $^{151}$ }Eu和{ $^{155}$ }Gd的当前结果与先前的计算结果[Phys.Rev.A { \bf 63},054105(2001)]非常一致。电子数据中给出的一般标度律在$Z$,给定同位素核自旋和磁矩,允许超精细诱导衰变率估计任何同位素。这一结果将有助于今后量子电动力学和宇称非守恒效应的实验研究。
2008-09-15 physics.atom-ph
Relativistic coupled-cluster analysis of parity nonconserving amplitudes and related properties of the $6s ~ ^2S_{1/2} - 5d ~ ^2D_{3/2;5/2}$ transitions in $^{133}$Cs
本文用相对论耦合团簇(RCC)方法计算了$^{133}$ Cs的$6s ~ ^2S_{1/2} - 5d ~ ^2D_{3/2;5/2}$跃迁的宇称非守恒电偶极振幅($E1_{PNC}$)。给出了$6s ~ ^2S_{1/2} - 5d ~ ^2D_{3/2}$跃迁不同超精细能级的核自旋无关(NSI)和核自旋相关(NSD)宇称非守恒(PNC)效应的$E1_{PNC}$值,以及$6s ~ ^2S_{1/2} - 5d ~ ^2D_{5/2}$跃迁所有可能超精细能级的仅由于NSD PNC相互作用的哈密顿量.我们还计算了与评估上述跃迁振幅计算的可靠性相关的几个性质。我们强调的重要性,相关性的影响,给出的结果的Dirac-Fock(DF)和RCC的贡献。近似的贡献,这些属性的Breit和量子电动力学(QED)的相互作用也进行了评估。合理的实验方案来测量这些过渡振幅的光移技术和干涉诱导斯塔克位移的概述。
2017-11-01 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Effects of dispersion parity-violating interaction in electron scattering and atoms
University of New South Wales(新南威尔士大学)
研究两个中微子交换产生的长程宇称破坏势,发现其对铯原子弱电荷有-0.8%的修正,解决了标准模型预测与测量值的2σ差异,并给出了弱混合角的新值。
2026-06-16 hep-ph physics.atom-ph
Relations between matrix elements of different weak interactions and interpretation of the PNC and EDM measurements in atoms and molecules
导出了不同P-奇弱相互作用和T-奇相互作用矩阵元之间的关系。我们证明了原子和分子的宇称非守恒(PNC)跃迁振幅和电子电偶极矩(EDM)也有类似的关系。这允许表达P-和T-奇效应在多电子系统中所造成的不同的破缺机制通过彼此使用简单的解析公式。我们用这些关系的解释在铯和铊的Anapole矩测量和分析的相对贡献的标量-赝标量CP-奇弱相互作用和电子EDM的EDM的Cs,Tl,Fr和其他原子和许多极性分子(YbF,PbO,ThO等)。通过对Tl和YbF的EDM测量结果的分析,发现了与模型无关的电子EDM极限和标量-赝标量CP奇相互作用参数。
2012-01-25 physics.atom-ph
Atomic structure calculations for constraining new electron-electron forces
The University of Queensland(昆士兰大学)
该研究提出结合原子结构理论的新电子-电子相互作用计算方法,利用含时Hartree-Fock方法改进多体修正,通过原子电偶极矩和PNC跃迁提取耦合强度约束,排除特定耦合-质量比范围,更新了铯PNC跃迁振幅的标准模型贡献计算。
2026-11-03 hep-ph physics.atom-ph
The radiative potential method for calculations of QED radiative corrections to energy levels and electromagnetic amplitudes in many-electron atoms
本文导出了一个近似的辐射势表达式,它可以用来计算QED强库仑场辐射修正对多电子原子能量和电偶极(E1)跃迁振幅的修正,其精度可达百分之几。辐射势的期望值给出了能量的辐射修正。对E1振幅的辐射修正可用辐射势及其能量导数表示(低能定理):辐射势贡献的相对大小为~ α ^3 Z^2 ln(1/(α ^2 Z^2)),而其他QED贡献之和为~ α ^3(Z_i+1)^2,其中Z_i为离子电荷;也就是说,对于中性原子(Z_i=0),辐射势的贡献超过其他贡献~Z^2倍。辐射势方法的优点是它非常简单,可以很容易地结合到多体理论方法中:作为应用,我们计算了辐射对能级和E1振幅的修正及其贡献(分别为-0.33%和0.42%)的宇称非守恒(PNC)6s-7s振幅的中性铯(Z=55)。结合对弱矩阵元的QED修正(-0.41%),我们得到了对PNC 6s-7s振幅的总QED修正(-0.32 +/-0.03)%。铯原子的弱电荷Q_W=-72.66(29)_{exp}(36)_{theor}与标准模型值Q_W^{SM}=-73.19(13)符合,相差0.53(48)。
2005-07-08 hep-ph physics.atom-ph
Relativistic many body theory of the electric dipole moment of $^{129}$Xe and its implications for probing new physics beyond the Standard Model
采用自洽和正规相对论耦合集团方法,对由核Schiff矩(NSM)和电子-核张量-赝张量(T-PT)相互作用引起的$^{129}$电子的时间反演和宇称破坏电偶极矩(EDM)进行了理论研究.强调了重要的多体效应,并明确提出了它们的贡献。通过估计三重激发和Breit相互作用的贡献,确定了相关性和相对论效应计算中的不确定性,NSM和T-PT相互作用的贡献分别为0.7%和0.2%。我们目前工作的结果与改进的实验限制相结合,$^{129}$ EQUIPEDM在未来将收紧对强子CP破坏量的约束,这可能会提供重要的见解,新的物理超越标准模型的基本粒子。
2019-08-12 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Shielded inner-shell transitions in atomic samarium for tests of fundamental physics
Johannes Gutenberg-Universität Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学);Helmholtz Institute Mainz(美因茨亥姆霍兹研究所);GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH(GSI重离子研究中心有限公司);Department of Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校物理系);School of Physics, University of New South Wales(新南威尔士大学物理学院);Department of Physics and Astronomy, University of Delaware(特拉华大学物理与天文学系)
本文通过识别中性钐的未观测能级,打开了内壳层跃迁的精密光谱学窗口,并展示了其在探测精细结构常数变化和核手征矩方面的优势。
2026-09-09 nucl-th physics.atom-ph physics.optics