Frequency metrology of the HD+ molecular ion: THz and vibrational spectroscopy at the 10-10 accuracy level
HD 分子离子的频率计量:精度为 10-10 级的太赫兹和振动光谱
基本信息
- 批准号:66475571
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2008
- 资助国家:德国
- 起止时间:2007-12-31 至 2010-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The HD+ molecule is of fundamental importance because it is one of the simplest molecules, containing just a single electron. Precise measurement of its vibrational transition frequencies will ultimately allow (i) to test theoretical methods of precision calculation of molecular levels; (ii) establish a new System allowing to measure QED effects / test QED theory in molecules; (iii) to determine the ratio of electron-to-proton mass in a novel way and with potentially higher precision than with alternative methods; (iv) to measure nuclear properties such as quadrupole moments, (v) to test the time-independence of nuclear mass ratios.We have recently performed ro-vibrational spectroscopy and measured the transition frequency with a relative accuracy of 2.3 parts per billion (ppb). Our experimental result is in agreement with theoretical predicitions that were obtained shortly before and allowed the determination of QED contributions of order α4 to about 10% accuracy.In this proposal, we intend to introduce several major experimental improvements in order to reach an accuracy close to the level of 2 parts in 1010 (0.2 ppb), a tenfold improvement. At this level of accuracy, the experimental results will challenge an improved theoretical formulation and calculation of the QED and hyperfine effects. Our measurements could lead to an alternative determination of the electron-to-proton mass ratio, with an accuracy similar to that of currently established approaches.Apart from this application in metrology, the new methods to be developed in the proposed project are of wide interest since they will be applicable to a large variety of other molecular ions.
HD+分子非常重要,因为它是最简单的分子之一,仅包含一个电子。对其振动过渡频率的精确测量最终将允许(i)测试分子水平精确计算的理论方法; (ii)建立一个新系统,允许测量分子中的QED效应 /测试QED理论; (iii)以一种新颖的方式确定电子与普罗替子质量的比率,并且具有替代方法的可能性更高; (iv)测量核特性,例如四极力矩,(v)测试核质量比的时间独立性。我们最近进行了RO振动光谱,并以相对精度为2.3份(PPB)的相对精度测量过渡频率。我们的实验结果与前不久获得的理论预测一致,并允许确定α4订单对约10%精度的QED贡献。在这项提案中,我们打算引入几个主要的实验改进,以达到接近1010(0.2 ppb)2部分的准确性(0.2 ppb)。在这种准确性上,实验结果将挑战改进的理论公式和QED和超细效应的计算。我们的测量值可能导致对电子与普罗舍质量比的替代确定,其精度与当前建立的方法相似。从本应用中的计量学中,该项目中要开发的新方法具有广泛的兴趣,因为它们将适用于许多其他分子离子。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Precision spectroscopy of the molecular ion HD + : Control of Zeeman shifts
分子离子 HD 的精密光谱:塞曼位移的控制
- DOI:10.1103/physreva.82.055401
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:D. Bakalov;V. I. Korobov;S. Schiller
- 通讯作者:S. Schiller
All-optical preparation of molecular ions in the rovibrational ground state
- DOI:10.1038/nphys1605
- 发表时间:2010-04
- 期刊:
- 影响因子:19.6
- 作者:T. Schneider;B. Roth;H. Duncker;I. Ernsting;S. Schiller
- 通讯作者:T. Schneider;B. Roth;H. Duncker;I. Ernsting;S. Schiller
Magnetic field effects in the transitions of the HD+ molecular ion and precision spectroscopy
HD 分子离子跃迁中的磁场效应和精密光谱
- DOI:10.1088/0953-4075/44/2/025003
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:D. Bakalov;V. I. Korobov;S. Schiller
- 通讯作者:S. Schiller
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Professor Stephan Schiller, Ph.D.其他文献
Professor Stephan Schiller, Ph.D.的其他文献
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