素粒子物理学：進歩する反物質研究

反物質を操作し特性評価する能力は、電荷–パリティ対称性や電荷–パリティ–時間対称性などの基本的な対称性の検証に極めて重要である。現在、反原子を生成し貯蔵する方法を改善する取り組みには、重要な技術的進歩が同時に必要であり、その1つの例が反物質を冷却する技術の開発である。今回、CERNのALPHAコラボレーションが、水素の反物質である反水素のライマンα 1S–2P遷移の観測を報告している。磁気的に捕捉した反水素の1S–2P遷移を励起するには、121.6 nmの狭線幅のナノ秒パルス光を放出する固体系レーザー源の設計が必要だった。新たに取り組んだライマンα遷移は、反水素を2.4 mKのドップラー限界まで冷却するのに利用できる可能性がある。従って、今回の研究は、反物質のレーザー冷却に向けた重要な技術的前進であるとともに、反物質分光法の、軌道角運動量を持つ量子状態への拡張を示している。

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