• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

测量精细结构常数以检验标准模型。

Measurement of the fine-structure constant as a test of the Standard Model.

机构信息

Department of Physics, 366 Le Conte Hall MC 7300, University of California, Berkeley, CA 94720, USA.

Lawrence Berkeley National Laboratory, One Cyclotron Road, Berkeley, CA 94720, USA.

出版信息

Science. 2018 Apr 13;360(6385):191-195. doi: 10.1126/science.aap7706. Epub 2018 Apr 12.

DOI:10.1126/science.aap7706
PMID:29650669
Abstract

Measurements of the fine-structure constant α require methods from across subfields and are thus powerful tests of the consistency of theory and experiment in physics. Using the recoil frequency of cesium-133 atoms in a matter-wave interferometer, we recorded the most accurate measurement of the fine-structure constant to date: α = 1/137.035999046(27) at 2.0 × 10 accuracy. Using multiphoton interactions (Bragg diffraction and Bloch oscillations), we demonstrate the largest phase (12 million radians) of any Ramsey-Bordé interferometer and control systematic effects at a level of 0.12 part per billion. Comparison with Penning trap measurements of the electron gyromagnetic anomaly - 2 via the Standard Model of particle physics is now limited by the uncertainty in - 2; a 2.5σ tension rejects dark photons as the reason for the unexplained part of the muon's magnetic moment at a 99% confidence level. Implications for dark-sector candidates and electron substructure may be a sign of physics beyond the Standard Model that warrants further investigation.

摘要

测量精细结构常数α需要来自各个子领域的方法,因此是检验物理理论和实验一致性的有力手段。我们利用物质波干涉仪中铯-133 原子的反冲频率,记录了迄今为止最精确的精细结构常数测量值:α=1/137.035999046(27),精度达到 2.0×10。我们利用多光子相互作用(布拉格衍射和布洛赫振荡),展示了任何拉姆齐-博尔德干涉仪中最大的相位(1200 万弧度),并将系统效应控制在十亿分之 0.12 的水平。与通过粒子物理标准模型对电子回旋磁比率-2 的彭宁阱测量相比,现在受到-2不确定性的限制;在 99%置信水平下,2.5σ 张力拒绝暗光子是未解释的μ子磁矩部分的原因。这对于暗物质候选物和电子亚结构可能是超出标准模型的物理的一个迹象,值得进一步研究。

相似文献

1
Measurement of the fine-structure constant as a test of the Standard Model.测量精细结构常数以检验标准模型。
Science. 2018 Apr 13;360(6385):191-195. doi: 10.1126/science.aap7706. Epub 2018 Apr 12.
2
Combination of BLOCH oscillations with a Ramsey-Bordé interferometer: new determination of the fine structure constant.布洛赫振荡与拉姆齐-博尔德干涉仪的结合:精细结构常数的新测定
Phys Rev Lett. 2008 Dec 5;101(23):230801. doi: 10.1103/PhysRevLett.101.230801. Epub 2008 Dec 3.
3
Determination of the fine-structure constant with an accuracy of 81 parts per trillion.测定精细结构常数的精度达到 81 万亿分之一。
Nature. 2020 Dec;588(7836):61-65. doi: 10.1038/s41586-020-2964-7. Epub 2020 Dec 2.
4
High-Resolution Atom Interferometers with Suppressed Diffraction Phases.具有抑制衍射相位的高分辨率原子干涉仪。
Phys Rev Lett. 2015 Aug 21;115(8):083002. doi: 10.1103/PhysRevLett.115.083002. Epub 2015 Aug 20.
5
Determination of the fine structure constant based on BLOCH oscillations of ultracold atoms in a vertical optical lattice.基于垂直光学晶格中超冷原子的布洛赫振荡测定精细结构常数。
Phys Rev Lett. 2006 Jan 27;96(3):033001. doi: 10.1103/PhysRevLett.96.033001. Epub 2006 Jan 23.
6
A parts-per-billion measurement of the antiproton magnetic moment.反质子磁矩的十亿分之一测量值。
Nature. 2017 Oct 18;550(7676):371-374. doi: 10.1038/nature24048.
7
Atom interferometers with scalable enclosed area.具有可扩展封闭区域的原子干涉仪。
Phys Rev Lett. 2009 Jun 19;102(24):240403. doi: 10.1103/PhysRevLett.102.240403. Epub 2009 Jun 18.
8
Is the proton radius a player in the redefinition of the International System of Units?质子半径是否是重新定义国际单位制的一个因素?
Philos Trans A Math Phys Eng Sci. 2011 Oct 28;369(1953):4064-77. doi: 10.1098/rsta.2011.0233.
9
New measurement of the electron magnetic moment and the fine structure constant.电子磁矩和精细结构常数的新测量
Phys Rev Lett. 2008 Mar 28;100(12):120801. doi: 10.1103/PhysRevLett.100.120801. Epub 2008 Mar 26.
10
Supersymmetry and the anomalous anomalous magnetic moment of the muon.超对称与μ子的反常磁矩
Phys Rev Lett. 2001 Apr 16;86(16):3480-3. doi: 10.1103/PhysRevLett.86.3480.

引用本文的文献

1
Theoretical investigation of an atomic Fabry Perot interferometer based acceleration sensor for microgravity environments.基于原子法布里-珀罗干涉仪的微重力环境加速度传感器的理论研究。
NPJ Microgravity. 2025 Jul 7;11(1):37. doi: 10.1038/s41526-025-00499-4.
2
Higher precision constraints on the tau in LHC photon-initiated production: a full account of hadron dissociation and soft survival effects.大型强子对撞机光子引发过程中对τ的更高精度约束:强子解离和软存活效应的全面考量。
Eur Phys J C Part Fields. 2024;84(12):1332. doi: 10.1140/epjc/s10052-024-13685-7. Epub 2024 Dec 29.
3
Quantum sensing of acceleration and rotation by interfering magnetically launched atoms.
通过干涉磁发射原子实现加速度和旋转的量子传感。
Sci Adv. 2024 Nov;10(44):eadq4498. doi: 10.1126/sciadv.adq4498. Epub 2024 Oct 30.
4
Pathfinder experiments with atom interferometry in the Cold Atom Lab onboard the International Space Station.国际空间站上的冷原子实验室进行了原子干涉测量的探路者实验。
Nat Commun. 2024 Aug 13;15(1):6414. doi: 10.1038/s41467-024-50585-6.
5
Collectively enhanced Ramsey readout by cavity sub- to superradiant transition.通过腔亚辐射到超辐射跃迁实现集体增强的拉姆齐读出。
Nat Commun. 2024 Feb 5;15(1):1084. doi: 10.1038/s41467-024-45420-x.
6
Advances in Portable Atom Interferometry-Based Gravity Sensing.基于便携式原子干涉测量的重力传感技术进展。
Sensors (Basel). 2023 Sep 4;23(17):7651. doi: 10.3390/s23177651.
7
Magneto-optical trapping in a near-suface borehole.近表面井眼中的磁光俘获。
PLoS One. 2023 Jul 11;18(7):e0288353. doi: 10.1371/journal.pone.0288353. eCollection 2023.
8
CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2018.国际科学技术数据委员会(CODATA)推荐的基本物理常数数值:2018年版
Rev Mod Phys. 2021 Apr-Jun;93(2). doi: 10.1103/RevModPhys.93.025010. Epub 2021 Jun 30.
9
CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2018.《国际科技数据委员会基本物理常数推荐值:2018》
J Phys Chem Ref Data. 2021 Sep;50(3):033105. doi: 10.1063/5.0064853. Epub 2021 Sep 23.
10
The Influence of Temperature on Frequency Modulation Spectroscopy in Atom Gravimeter.温度对原子重力仪频率调制光谱的影响。
Sensors (Basel). 2022 Dec 16;22(24):9935. doi: 10.3390/s22249935.