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。

(a) 低温系统支持 4.2 K螺线管上的 50 mK 电子陷阱以提供非常稳定的B。(b) 圆柱形潘宁阱的银电极。(c) 用于测量的量子自旋和回旋加速器能级。图片来源：物理评论快报(2023)。

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 5 T。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。

编辑：澜澜

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