Фізики з Північно-Західного університету в Іллінойсі визначили значення магнітного моменту електрона
Дослідники розробили установку, в якійодин електрон утримується в пастці Пеннінга в постійному магнітному полі силою 5 Тл. Елементарну частинку охолодили до температури, за якої циклотронний рух електрона всередині пристрою квантується.
Для вимірювання магнітного моменту, частотиобертання електрона та циклотронної частоти фізики спостерігали за «квантовими стрибками» електрона між нижчими енергетичними рівнями. При цьому вони використовували невеликий градієнт магнітного поля, щоб проводити неруйнівні квантові спостереження — не змінювати невизначеність квантової системи в процесі експерименту.
Схема експериментальної установки - системи охолодження (а) та електрода пастки Пеннінга (b), а також принцип вимірювання (с). Зображення: X. Fan et al., Physical Review Letters
Рекордної точності дослідникам вдалосядосягти завдяки властивостям установки. Запропонована система охолодження та захоплення електронів підвищує стабільність та однорідність магнітного поля. Крім того, вчені використовували вдосконалену конструкцію резонатора, що уловлює, за допомогою якої можна точно контролювати осьовий рух електрона і сильно пригнічує спонтанні емісійні переходи між квантовими рівнями елементарної частинки.
Фізики зазначають, що стандартна модель фізикивимагає уточнень та доповнень. Точні вимірювання елементарних частинок і порівняння отриманих результатів з теоретичними розрахунками допоможуть знайти компоненти цієї моделі.
Читати далі:
Землю у Китаї пробурили на рекордну глибину
Справа не в Землі: вчені пояснили, чому Сонячна система є найрідкіснішою
Загадку біології, якій 200 років, нарешті розкрили
На обкладинці: художня ілюстрація виміру магнітного моменту електрона. Зображення: Carin Cain, American Physical Society