New Precision Measurement of Hyperfine Splitting of Positronium
电子偶素$Δ_{\mathrm{HFS}}$的基态超精细分裂对束缚态量子电动力学的高阶修正十分敏感。$Δ_{\mathrm{HFS}}$的理论预测值和平均实验值的偏差为15 ppm，相当于3.9个标准偏差（s.d.）。本文提出了一种新的精确测量方法，在我们所用的时间窗口内，测量到了与$10 \pm 2\,{\mathrm{ppm}}$一样大的非热化效应，从而减小了正电子素热化效应的系统不确定性。当考虑这种效应时，我们的新结果变为$Δ_{\mathrm{HFS}} = 203.394\,2 \pm 0.001\,6 ({\mathrm{stat., 8.0\,ppm}}) \pm 0.001\,3 ({\mathrm{sys., 6.4\,ppm}})$ \，GHz，这有利于QED在1.2 s. d以内的预言.并且使先前的实验平均值降低了2.6 s.d.。
2014-05-30 hep-ex physics.atom-ph
Positronium Hyperfine Splitting
电子偶素是研究束缚态QED的理想体系。电子偶素的超精细分裂（Ps-HFS：约203 GHz）是检验QED的一个很好的工具，对标准模型之外的新物理也很敏感。实验结果与QED $σ$的预测值相差3.9 μ m（15 ppm）。指出了以往实验中可能存在的共同系统误差。我以两种不同的方式测量Ps-HFS。(1)首先描述了一个没有射频系统的原型运行。(2)本文介绍了一种新的无静磁场的直接Ps-HFS测量方法。介绍了优化研究的现状和目前的实验设计。我们现在正在为观察直接跃迁而进行一次试验实验。
2010-11-30 hep-ex physics.atom-ph physics.ins-det
Measurement of Positronium hyperfine splitting with quantum oscillation
量子系统中不同能量本征态之间的干涉导致振荡，其频率与状态之间的能量差成比例。当极化电子偶素被置于磁场中时，可以观察到这种振荡。为了测量电子偶素的超精细分裂，我们利用高质量超导磁体和快速光子探测器对这种振荡进行了精确测量。得到了$203.324 \pm 0.039\rm{~(stat.)} \pm 0.015\rm{(~sys.)}$ ~GHz的结果，与理论计算和以前的精确测量结果一致。
2010-11-25 cond-mat.mtrl-sci hep-ex physics.atom-ph
New method of precise measurement of positronium hyperfine splitting
正电子偶素基态超精细分裂$Δ_{\mathrm{HFS}}$对QED的高阶修正很敏感。一个新的计算达到了$\mathrm{O}(α^3 \ln α)$，揭示了QED预言与实验结果之间的$3.9σ$差异。这种差异可能是由于以前实验中的系统问题，也可能是由于标准模型之外的贡献。我们提出了一个实验来测量$Δ_{\mathrm{HFS}}$采用新的方法，旨在弥补系统误差，这可能会影响以前的实验。我们的实验将提供一个独立的检查差异。完成了样机运行，并得到了$Δ_{\mathrm{HFS}} = 203.380 4 \pm 0.008 4 \mathrm{GHz} (41 \mathrm{ppm})$的结果。预计在几年内可以实现O（ppm）精度的测量。
2010-04-30 hep-ex physics.atom-ph
Precise measurement of positronium hyperfine splitting using the Zeeman effect
电子偶素是研究束缚态量子电动力学的理想体系。电子偶素的超精细分裂（HFS），$Δ_{\mathrm{HFS}}$，是对束缚态计算的一个很好的检验，也是对标准模型之外的新物理的探索。一种新的QED计算方法揭示了QED预测值与实验平均值之间的偏差为15.ppm（3.9PDMATHABMN）的$Δ_{\mathrm{HFS}}$。在以前的所有实验中，都有可能出现新的物理或共同的系统不确定性。我们描述了一个新的实验，以减少可能的系统不确定性，并将提供一个独立的检查的差异。我们现在正在收集数据，到目前为止已经获得了$Δ_{\mathrm{HFS}} = 203.395\,1 \pm 0.002\,4 (\mathrm{stat.}, 12\,\mathrm{ppm}) \pm 0.001\,9 (\mathrm{sys.}, 9.5\,\mathrm{ppm})\,\mathrm{GHz} $的最新结果。预计在一年内进行精确度为$O$（ppm）的测量。
2011-10-31 hep-ex physics.atom-ph
Detection of the Direct Hyperfine Transition of Positronium Atoms using sub-THz High-power Radiation
正电子偶素的超精细分裂是粒子物理中的一个重要参量。本文介绍了我们观测正电子偶素到仲电子偶素直接超精细跃迁的实验技术和研究结果。
2010-07-06 hep-ex physics.atom-ph physics.optics
The positronium hyperfine structure: Progress towards a direct measurement of the $\text{2}^\text{3}\text{S}_\text{1} \rightarrow \text{2}^\text{1}\text{S}_\text{0}$ transition in vacuum
本文介绍了利用$\text{2}^\text{3}\text{S}_\text{1} \rightarrow \text{2}^\text{1}\text{S}_\text{0}$跃迁直接测量正电子素超精细结构的现状。这个实验目前正在苏黎世联邦理工学院的慢正电子束设施中进行，将是这种转变的第一次测量，也是第一个在真空中进行的正电子素超精细分裂实验。这一实验将摆脱早期实验中发现的系统效应，即静态磁场的不均匀性和从稠密气体到真空的外推。预期可达到的精密度为$10\, \mathrm{ppm}$量级，而系统不确定度估计在几个$\mathrm{ppm}$范围内。这将允许检查最近的束缚态QED计算和$3$ - $σ$与早期实验的差异。
2018-06-14 physics.atom-ph
Probing the Energy Structure of Positronium with a 203 GHz Fabry-Perot Cavity
电子偶素是研究束缚态QED的理想体系。正电子素的超精细分裂（Ps-HFS：约203 GHz）对标准模型之外的新物理很敏感，通过正电子素和虚光子之间的真空振荡。Ps-HFS的先前实验结果显示与QED计算的3.9 sigma（15 ppm）差异。所有先前的实验使用静态磁场的间接方法，以引起邻位Ps的三重态之间的塞曼分裂（几GHz），由此导出HFS值。间接法的一个可能的系统误差来源是静态磁场。我们正在研制一种新的无静磁场直接测量系统。在此测量中，我们使用回旋管，一种新型的亚太赫兹光源，具有高精细度的法布里-珀罗腔，以获得足够的辐射功率在203 GHz。介绍了优化研究的现状和目前的实验设计。
2010-07-06 hep-ex physics.atom-ph physics.optics
Precision measurements of positronium decay rate and energy level
电子偶素是研究束缚态QED的理想体系。对正电子偶素衰变率进行了新的精确测量，测量精度为150 ppm，将前三项加在一起的结果为7.0401 +- 0.0007 μ s^-1。这是第一个验证二阶修正的结果。正电子偶素的超精细分裂对QED预言的高阶修正敏感，也对通过量子振荡到虚光子的超越标准模型的新物理敏感。最近发现的测量值和QED预测值之间的差异为3.5 σ（O（α ^3））。这可能是由于新物理学的贡献或以前测量中的系统问题：（非热化Ps和磁场的不均匀性）。我们提出了新的方法来测量HFS精确没有这些不确定性。
2008-05-30 hep-ex physics.atom-ph
Bound state properties, positron annihilation and hyperfine structure of the four-body positronium hydrides
该研究通过指数与半指数变分展开计算，确定了四种四体电子偶素氢化物的基态束缚态性质、湮没率及超精细结构分裂，还分析了相关激子复合物的束缚态特性。
2024-03-15 physics.atm-clus physics.atom-ph
Enhanced anti-hydrogen ion production
在GBAR实验中，反氢离子的产生将通过两步电荷交换过程发生。在第一个反应中，来自CERN的ELENA环的反质子将从正电子素靶中捕获正电子，产生反氢原子。那些在同一个正电子素靶上相互作用的分子将在第二步中产生反氢离子。这导致反离子产生速率的依赖性，其大致与正电子偶素密度的平方成比例。我们提出了一个计划，以增加反离子的生产率在GBAR实验中，通过定制的反质子的正电子脉冲，以最大限度地提高时间重叠的Ps和反质子。详细的模拟表明，通过聚束来自ELENA的反质子可以获得一个数量级。为了避免由于聚束引入的能量扩散而导致的在保罗阱中的捕获损失，可以将具有对称反向脉冲的散束施加于反氢离子。
2017-01-04 hep-ex physics.atom-ph
The ultrafine splitting of heavy quarkonium with next-to-next-to-next-to-next-to-leading-order accuracy
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那高等物理研究所（IFAE），巴塞罗那科学技术研究院）；Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）
以N^4LO精度计算P波重夸克偶素超精细分裂，并实现N^4LL对数重求和，应用于底偶素、粲偶素、B_c系统及轻原子体系。
2026-06-26 hep-ph physics.atom-ph
Pure bound field theory and structure of atomic energy levels
我们继续分析我们已经开始的量子两粒子束缚系统（Kholmetskii，A.L.，Missevitch，O. V.和Yarman，T.物理学，82（2010），045301），其中我们基于总动量守恒的要求，当其EM辐射被禁止时，重新假设了外部EM场中束缚电子的狄拉克方程。结果表明，在这种纯束缚场论（PBFT）中，类氢原子能级的修正表达式提供了与标准理论相同的能级的粗结构和细结构。现在我们将PBFT应用于超精细相互作用的分析，并给出了一些重要的能级修正（正电子偶素的1 S-2S间隔和超精细自旋-自旋分裂，氢原子的1 S和2S-2 P兰姆位移），这在很大程度上弥补了理论预测与实验结果之间的差异。特别是，修正的1 S-2S间隔和正电子素自旋-自旋分裂实际上消除了现有的理论和实验数据之间的偏差。重新估算了经典的2S-2 P兰姆位移和氢原子基态兰姆位移，得到质子电荷半径rp=0.837（8）fm（来自2S-2 P兰姆位移），并且rp=0.840（24）fm（来自1 S兰姆位移），其对应于通过测量μ子氢中的2S-2 P兰姆位移对质子尺寸的最新估计，即rp=0.84184（67）fm。强调了PBFT的普适性，它也适用于重原子，并分析了类锂铀的2S-2 P间隔。我们表明，我们引入的修正提供了一个更好的计算和实验数据之间的对应关系比由标准的方法提供。所得结果支持了我们的基本思想，即在没有电磁辐射的情况…
2010-10-20 physics.atom-ph
Two-Loop Polarization Contributions to Radiative-Recoil Corrections to Hyperfine Splitting in Muonium
我们计算了由电子和μ子极化环图产生的μ子超精细分裂的$α^2(Zα)(m/M)E_F$级辐射反冲修正。这些修正增强了大对数的电子-μ子质量比。主要的对数立方和对数平方的贡献是很久以前获得的。本文计算的单对数和非对数贡献改进了超精细分裂理论，并影响了从μ素超精细分裂实验数据中提取的电子μ子质量比的值.
2001-07-23 hep-ph physics.atom-ph
Radiative-Recoil Corrections to Hyperfine Splitting: Polarization Insertions in the Electron Factor
本文考虑了在电子因子中加入单圈极化算符对μ子超精细分裂的三圈辐射反冲修正。由电子极化插入产生的贡献是一个三次多项式的电子μ子质量比的大对数。主要的对数立方和对数平方项是众所周知的一段时间。我们计算了所有的单对数和非对数辐射反冲修正的顺序$α^3(m/M)E_F$与电子和μ子极化插入图产生的。
2009-10-06 hep-ph physics.atom-ph
Going from Classical to Quantum Description of Bound Charged Particles Part 2: Implications for the light hydrogenic atoms
本文继续了（T. Yarman，A.L. Kholmetskii and O.V. Missevitch.从经典到量子描述束缚带电粒子。第一部分：基本概念和断言），基于一种新的方法，涉及的约束电磁（EM）场的能量动量守恒的要求，当电磁辐射是禁止的。它已被证明，在这样一个纯粹的束缚场论（PBFT）中的类氢原子的能级的修改后的表达式提供了相同的能级的粗结构和细结构，像在标准理论。在超精细相互作用的规模，我们的方法，在一般情况下，引起重要的修正的能级。这种修正的一部分，如氢的自旋-自旋分裂，小于目前在评估超精细对原子能级的贡献时的理论不确定性。但最有趣的结果是出现了一些重要的修正，这提高了理论和实验之间的收敛性。特别是，修正的正电子素1 S-2S间隔和1 S自旋-自旋分裂减少了目前理论和实验数据之间的差异。重新估算的氢原子的经典2S-2 P兰姆位移导致质子电荷半径rp=0.841（6）fm，这与最近通过测量μ子氢的2S-2 P兰姆位移估算的质子尺寸rp=0.84184（67）fm完全一致。
2011-03-21 physics.atom-ph
Three-Loop Radiative-Recoil Corrections to Hyperfine Splitting in Muonium
我们计算了三圈辐射反冲修正产生的超精细分裂的图与一阶电子和μ子极化圈插入图与两个交换光子。这些修正增强了大对数的电子-μ子质量比。主要的对数平方贡献是很久以前得到的。在这里，我们计算单对数和非对数的贡献。我们以前计算的三圈辐射反冲修正所产生的两圈偏振插入交换光子。因此，目前的文件得出结论，计算所有的三圈辐射反冲修正超精细分裂的μ素产生的封闭费米子圈插入交换光子的图。本文的新结果改进了超精细分裂理论，并影响了从μ素超精细分裂实验数据中提取的电子μ子质量比的值。
2003-02-16 hep-ph physics.atom-ph
Three-Loop Radiative-Recoil Corrections to Hyperfine Splitting in Muonium
我们考虑三圈辐射反冲修正超精细分裂μ。这些修正增强了大对数的电子-μ子质量比。主要的对数立方和对数平方的贡献是很久以前获得的。我们计算了单对数和非对数贡献的顺序$α^3(m/M)E_F$规范不变集的图与一个和两个循环的偏振插入图中的两个交换光子和辐射光子，并与一个循环的辐射光子插入图中的电子和μ子线。本文的结果构成了在10 Hz以下的超精细分裂的理论不确定性的减少计划的实施的下一步。它们改进了超精细分裂理论，并影响了从μ介子超精细分裂实验数据中提取的电子-μ介子质量比的值。
2004-12-24 hep-ph physics.atom-ph
