《反質子氦超精細結構理論與精確計算》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由鐘振祥擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：反質子氦超精細結構理論與精確計算
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鐘振祥
- 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
比較質子與反質子質量、磁矩等性質以檢驗標準模型CPT對稱性是歐洲核子研究中心反質子氦精密譜測量的研究目的。在2008年，該實驗對反質子氦超精細劈裂態間躍遷頻率的測量獲得新的突破，實驗誤差為39 kHz。相應的理論計算存在高達0.4 MHz的誤差，是實驗誤差的10倍,其中0.3 MHz的理論誤差來自於尚未考慮的高階相對論和QED效應。進一步提高理論精度，為高精度地確定反質子磁矩提供理論輸入值，以突破反質子磁矩當前0.3%的精度，已經是迫在眉睫。本項目將考慮超精細劈裂高階相對論和QED效應，致力於減小當前0.3 MHz理論誤差。項目目標是確定在超精細劈裂中導致理論誤差的高階相對論和QED修正。這是理論和實驗緊密結合的課題，也是原子物理與核物理的交叉課題。該課題的實施和完成將深化人們對反質子氦超精細劈裂的認識，為相應實驗提供可靠的理論輸入值，在測量反質子磁矩以及檢驗CPT對稱性上具有重要意義。
結題摘要
反質子氦是由反質子、電子和氦原子核組成的庫侖三體系統，其能級可以採用束縛態庫侖三體量子電動力學（QED）高精度計算。通過與歐洲核子中心ASACUSA的雷射光譜數據的比較，精密譜可以探索反質子的性質，進而檢驗CPT對稱性。反質子氦超精細劈裂可以用來測量反質子磁矩。在最低階修正的超精細劈裂基礎上，項目計算了a^4階QED修正，致力於包含相對論二階修正的a^4階相對論修正的計算。從頭計算的反質子氦和氦原子基態長程相互作用的色散係數C_6的研究可以減少相關實驗的碰撞誤差。另外，對於D2+超精細劈裂，在Breit-Pauli算符的框架下，將超精細係數計算到9位有效位數。同時，氫分子離子精密譜的相對論和QED領頭項分別計算到了8位和6位的精度。項目的實施深化了人們對反質子氦超精細劈裂的了解，對於反質子磁矩的測量以及束縛態量子電動力學的檢驗至關重要。
