中新網(wǎng)武漢4月20日電 (馬芙蓉 楊婷婷)記者20日從中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院獲悉，該院與澳大利亞國(guó)立大學(xué)、加拿大溫莎大學(xué)合作，實(shí)現(xiàn)氦原子413納米幻零波長(zhǎng)的精確計(jì)算和精密測(cè)量，開辟了“隱形”原子幻零波長(zhǎng)檢驗(yàn)量子電動(dòng)力學(xué)理論的新途徑。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志。

量子電動(dòng)力學(xué)是描述粒子間電磁相互作用的基本物理理論，是支撐現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展的基石。對(duì)量子電動(dòng)力學(xué)理論的嚴(yán)格檢驗(yàn)，有助于確定基本物理常數(shù)、探究原子核相關(guān)性質(zhì)以及探索超越標(biāo)準(zhǔn)模型以外的新物理。

“正因如此，量子電動(dòng)力學(xué)理論提出近80年來(lái)，人們對(duì)其檢驗(yàn)從未間斷。”論文通訊作者之一、中科院精密測(cè)量院原子分子外場(chǎng)理論組研究員唐麗艷介紹，迄今量子電動(dòng)力學(xué)理論檢驗(yàn)的方法有電子反常磁矩的精確確定、少電子原子分子精密譜研究。

2013年，唐麗艷與澳大利亞一名學(xué)者首次從理論上提出利用幻零波長(zhǎng)檢驗(yàn)量子電動(dòng)力學(xué)理論的新方案。其后通過(guò)近10年理論方法的持續(xù)發(fā)展和實(shí)驗(yàn)方案的不斷探索，最終實(shí)現(xiàn)氦原子的幻零波長(zhǎng)對(duì)量子電動(dòng)力學(xué)理論的高精度檢驗(yàn)。

唐麗艷解釋說(shuō)，幻零波長(zhǎng)是指當(dāng)激光波長(zhǎng)調(diào)制到特定的頻率時(shí)，原子感受不到外加電場(chǎng)的作用，在激光場(chǎng)中如同隱形了一般。國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)通過(guò)一種新方法，結(jié)合高精度原子結(jié)構(gòu)理論計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了在三百萬(wàn)分之一水平上對(duì)量子電動(dòng)力學(xué)理論的新檢驗(yàn)。

目前，團(tuán)隊(duì)依然在繼續(xù)攻關(guān)。唐麗艷表示，未來(lái)實(shí)驗(yàn)測(cè)量精度有望提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，在此精度下，一方面可以拓寬人們對(duì)量子電動(dòng)力學(xué)理論的認(rèn)知，另一方面可能探測(cè)到原子核的相關(guān)效應(yīng)，為從“隱形”原子角度探究核結(jié)構(gòu)性質(zhì)開辟新的研究窗口。(完)

【編輯:蘇亦瑜】

關(guān)鍵詞： 量子電動(dòng)力學(xué)