物理学家对电子的磁矩进行了迄今为止最精确的测量

来自哈佛大学和西北大学的物理学家联合团队已经找到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。在所有已研究的基本属性中，它是测量最精确、验证最准确的属性。

以更高的精度标准测量电子的磁矩非常重要，因为物理学家相信，在某种程度上，这种测量将有助于完成物理学的标准模型。在这项新的努力中，研究小组测量的磁矩精度是任何其他努力的两倍——上一次最好的努力是在14年前。

物理学家通过研究电子等粒子与真空室内存在的虚拟粒子之间的相互作用，利用电子等粒子的磁矩来测试标准模型。此类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Penning陷阱中，磁场保持恒定在5T。然后将腔室冷却到几乎绝对零。对团队所描述的能级之间电子的“量子跃迁”进行了测量。然后，通过使用磁场梯度，他们能够进行量子非破坏检测——一种在不改变量子态的情况下测量量子跃迁的技术，从而降低了磁矩测量的不确定性。最终结果是对磁矩的测量达到了前所未有的精确度——1万亿的0.13分之一。

新的测量预计将影响未来标准模型测试所涉及的工作。