Físicos da Northwestern University em Illinois determinaram o valor do momento magnético do elétron com
Os pesquisadores desenvolveram uma configuração na qualum elétron é mantido em uma armadilha de Penning em um campo magnético constante de 5 Tesla. A partícula elementar foi resfriada a uma temperatura na qual o movimento do cíclotron do elétron dentro do dispositivo é quantizado.
Para medir momento magnético, frequênciarotação do elétron e a frequência do ciclotron, os físicos observaram os "saltos quânticos" do elétron entre os níveis de energia mais baixos. Ao mesmo tempo, eles usaram um pequeno gradiente de campo magnético para realizar observações quânticas não destrutivas - para não alterar a incerteza de um sistema quântico durante o experimento.
Esquema da montagem experimental - sistema de resfriamento (a) e eletrodo armadilha de Penning (b), bem como o princípio de medição (c). Imagem: X. Fan et al., Physical Review Letters
Pesquisadores conseguiram recorde de precisãoser alcançada devido às propriedades da instalação. O sistema proposto para resfriar e capturar elétrons aumenta a estabilidade e a uniformidade do campo magnético. Além disso, os cientistas usaram um design aprimorado do ressonador de captura, que pode controlar com precisão o movimento axial de um elétron e suprimir fortemente as transições de emissão espontânea entre os níveis quânticos de uma partícula elementar.
Os físicos apontam que o modelo padrão da físicarequer esclarecimentos e adições. Medições precisas de partículas elementares e comparação dos resultados obtidos com cálculos teóricos ajudarão a encontrar os componentes que faltam neste modelo.
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Na capa: ilustração artística da medição do momento magnético de um elétron. Imagem: Carin Cain, American Physical Society