超微細構造の原子ビーム分光に向けた反水素源

反水素は、陽電子と反陽子が結合したもので、最も単純な反原子である。これに対応する水素は、物理研究において最も詳しく調べられ、最もよく理解されている系の1つである。この両方の系を高精度で比較すれば、CPT対称性を高感度で検証できる。CPT対称性は、素粒子物理の標準模型における最も基本的な対称性である。違いが少しでもあれば、CPT対称性の破れの証拠となり、従って新しい物理を示すと考えられる。今回我々は、原子ビーム分光法向けの、カスプトラップを用いた反水素源の開発について報告する。合成領域から2.7 m下流の、擾乱を与える残留磁場が小さい場所で、合計80個の反水素原子が明確に検出された。これは、ラビ型ビーム分光法を用いる反水素原子の基底状態超微細分裂の高精度分光への、大きな一歩である。

黒田 直史¹, ステファン・ウルマー², ダニエル・ムルタ³, シモン・ヴァン・ゴルプ³, 永田 祐吾³, マルティン・ディアマイアー⁴, シルケ・フェダーマン⁵, マルコ・レアリ^6,7, クロエ・マルブルノ^4*, ヴァレリオ・マスカーニャ^6,7, オスヴァルト・マシチェック⁴, 満汐 孝治⁸, 水谷 丈洋¹, 毛利 明博³, 長濱 弘季¹, 大塚 未来¹, バリント・ラディッチ³, 櫻井 翔太⁹, クレメンス・ザウアーツォップ⁴, 鈴木 謙⁴, 田島 美典¹, 鳥居 寛之¹, ルカ・ヴェントゥレッリ^6,7, バーバラ・ヴュンシェック⁴, ヨハン・ツメスカル⁴, ニコラ・ツルロ^6,7, 檜垣 浩之⁹, 金井 保之³, エヴァンドロ・ロディ・リッツィーニ^6,7, 長嶋 泰之⁸, 松田 恭幸¹, エバハルト・ヴィトマン⁴ & 山崎 泰規^1,3

1. 東京大学大学院 総合文化研究科 広域科学専攻
2. 独立行政法人理化学研究所 Ulmer 国際主幹研究ユニット
3. 独立行政法人理化学研究所 原子物理研究室
4. オーストリア科学アカデミー ステファンマイヤー研究所
5. 欧州原子核研究機構(CERN)（スイス）
6. ブレシア大学（イタリア）
7. INFN (イタリア国立核物理学研究所)
8. 東京理科大学 理学部
9. 広島大学大学院 先端物質科学研究科

   現所属先：欧州原子核研究機構(CERN) （スイス）