Investigations for QED corrections to the anomalous magnetic moment of the electron

QED 修正电子反常磁矩的研究

• 批准号: 22K03646
• 负责人: 仁尾 真紀子
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03646/
• 关键词: 異常磁気能率; 電子; 量子電磁気学; ミュオン

本研究では、電子の異常磁気能率(g-2)の理論値を求めるとともに、実験での測定量からのg-2の値の決定方法の検証を行う。現在は理論値も実験値も、ともに100億分の1程度の精度であるが、さらに高精度を達成することで、素粒子物理の標準理論では説明できない新物理現象の兆候を捉えることを目的としている。理論値においては、まずは、量子電磁気学(QED)による摂動10次の寄与を確立する。私たちの過去の結果と別グループの計算結果に5標準偏差の差があり、その解決を目指す。本研究に先立ち、ファインマン図の組ごとの比較ができるようにそれぞれの補正項を表式として求め、それら補正項の値を新たに数値計算で求めた。両計算結果の比較を実現し、どのファインマン図の組に対しても、お互いに数値計算の不確かさの範囲内で相互に矛盾はなかった。つまり、2グループの結果の差は数値積分計算に存在するなんらかのバイアスによる可能性が大きい。それが何かは今のところ不明で、どの値が摂動10次の値として正しいかは未だ決定できていない。この解明が本研究の課題である。実験測定量から電子のg-2を決定は、電磁トラップ内の電子のスピン歳差運動の周波数とサイクロトロン周波数の比を用いる。電子が電磁トラップ内束縛状態にあることの補正は、現在の観測の精度では、古典電磁気学による解析のみで十分である。注目すべきは１ループのQED補正である。現状の精度で十分に見えるはずの大きさだが、観測量の遷移周波数では厳密な相殺が起こり、結果として古典系になっている。そこで、2ループのQED補正が本研究の対象となる。まず、既知の1ループ補正項を従来の計算とは異なる方法で再現することを目指す。これにはQEDを非相対論的な系に対しては等価である理論に書き直したNRQEDを用いる。

This study で は magnetic 気 electrical, electronic の anomalies (g - 2) on の theory numerical を o め る と と も に, be 験 で の measured quantity か ら の g-2 の numerical の decision method の 検 line card を う. Now は theory numerical も be 験 numerical も, と も に 10 billion の 1 degree の precision で あ る が, さ ら に high-precision を reached す る こ と で, theory of particle physics の standard で は illustrate で き な い new physical phenomena の trillion hou を catch え る こ と を purpose と し て い る. Theoretical values にお にお て, まず, quantum electromagnetics (QED)による摂 ten times による摂 and を establish する. Private た ち の past results と の don't グ ル ー プ の 5 standard deviation calculation results に の poor が あ り, そ の solve を refers す. に set ち first, this study フ ァ イ ン マ ン 図 の group ご と の is が で き る よ う に そ れ ぞ れ を の corrected item tabular と し て め, そ れ ら corrected item の numerical を new た に the numerical calculation で め た. That struck the calculated result is を の be し, ど の フ ァ イ ン マ ン 図 の group に し seaborne て も, お mutual い に the numerical computing の uncertain か さ の で within the fan 囲 に contradiction は な か っ た. Youdaoplaceholder0 ま ま, 2グ グ プ プ プ プ プ プ <s:1> result <s:1> difference <s:1> value integration calculation に there is a するなんら に <s:1> バ バ アスによる アスによる アスによる アスによる アスによる アスによる アスによる アスによる アスによる アスによる アスによる が the possibility is が large ま に. What そ れ が か は today の と こ ろ unknown で, ど の numerical が, moving 10 times の numerical と し て is し い か は not だ decision で き て い な い. Youdaoplaceholder0 が Explain the subject of this study である. Be 験 measured quantity か ら electronic の g-2 を decided は, electromagnetic ト ラ ッ プ の within electronic の ス ピ ン の showed poor movement cycle for と サ イ ク ロ ト ロ ン cycle for の than を い る. Within the electronic が electromagnetic ト ラ ッ プ bound state に あ る こ と の corrected は, now の 観 の measurement precision で は, classical electromagnetic 気 に よ る parsing の み で very で あ る. Pay attention to すべ すべ すべ 1 プ プ プ すべ QED correction である. Status quo の precision で see very に え る は ず の big き さ だ が, 観 measuring の migration cycle for で は slay 厳 dense な が up こ り, results と し て classical series に な っ て い る. Youdaoplaceholder0 そ で で, 2 プ プ プ <s:1> QED correction が in this study となる pairs となる. ま ず, both known の 1 ル ー プ corrected item を 従 の to calculate と は different な る method で reappearance す る こ と を refers す. こ れ に は QED を non phase theory of seaborne な department に し seaborne て は etc 価 で あ に る theory book き straight し た NRQED を with い る.

项目成果

Radiative corrections to Landau levels of a single electron revisited

重新审视单电子朗道能级的辐射修正

• 发表时间: 2022
• 期刊: RIKEN Accelerator Progress Report
• 作者: Masato Minamitsuji;Shinji Tsujikawa;辻川信二;Shinji Tsujikawa;Shinji Tsujikawa;R. Yamazaki and M. Nio
• 通讯作者: R. Yamazaki and M. Nio

ミュー粒子異常磁気能率への量子電磁気学による摂動12次の寄与

量子电磁学12阶扰动对μ子反常磁效率的贡献

• 发表时间: 2023
• 作者: Masato Minamitsuji;Shinji Tsujikawa;辻川信二;Shinji Tsujikawa;Shinji Tsujikawa;R. Yamazaki and M. Nio;山崎遼大
• 通讯作者: 山崎遼大