物理学家对电子的磁矩进行了最精确的测量

来自哈佛大学和西北大学的物理学家组成的联合团队发现了电子磁矩的最精确值。在他们发表在《物理评论快报》杂志上的论文中，该小组描述了他们用来测量电子特性的方法以及新精度的含义。

电子的磁矩，也称为电子磁偶极矩，由其电和自旋特性产生。在已经研究过的所有基本属性中，它是测量最精确，也是验证最准确的。

以更高的精度标准测量电子的磁矩很重要，因为物理学家认为，在某些时候，这种测量将有助于完成物理学的标准模型。在这项新的研究中，研究小组测量磁矩的精度是任何其他努力的两倍 - 最后一次最好的努力是在14年前。

物理学家使用电子等粒子的磁矩来测试标准模型，方法是研究它们与真空室内存在的虚拟粒子之间的相互作用。这种研究涉及测量碰撞对磁矩及其g因子的影响，然后将结果与标准模型描述的结果进行比较。

这项工作涉及将单个电子悬浮在潘宁陷阱中，磁场保持在5 T。然后，腔室被冷却到几乎绝对零度。测量了该团队所描述的能级之间电子的“量子跳跃”。然后，通过使用磁场梯度，他们能够进行量子非拆除检测 - 一种在不改变量子态的情况下测量量子跳跃的技术，从而降低了磁矩测量的不确定性。最终结果是磁矩的测量达到了前所未有的精度——0万亿的13.1分之一。