Kombinovani tim fizičara sa Univerziteta Harvard i Univerziteta Northvestern pronašao je najprecizniju vrednost magnetnog momenta elektrona. U svom radu objavljenom u časopisu Physical Review Letters, grupa opisuje metode koje su koristili za merenje svojstava elektrona i implikacije nove preciznosti.
Magnetski moment elektrona, poznat i kao magnetni dipolni moment elektrona, proizilazi iz njegovih električnih i spinskih svojstava. Od svih elementarnih svojstava koja su proučavana, to je ono koje je najpreciznije izmereno, a i najtačnije provereno.
Merenje magnetnog momenta elektrona do sve viših standarda tačnosti je važno jer fizičari veruju da će u nekom trenutku takva merenja pomoći da se zaokruži standardni model fizike. U ovom novom naporu, istraživačka grupa je izmerila magnetni moment dvostruko većom preciznošću od bilo kog drugog napora – poslednji najbolji pokušaj bio je pre 14 godina.
Fizičari koriste magnetni moment čestica poput elektrona da testiraju standardni model proučavajući interakcije između njih i virtuelnih čestica koje nastaju unutar vakuumske komore. Takva studija uključuje merenje uticaja sudara i na magnetni moment i na njegov g faktor, a zatim upoređivanje rezultata sa onim što je opisano standardnim modelom.
Rad je uključivao suspendovanje jednog elektrona u Peningovoj zamci sa magnetnim poljem koje je održavano konstantnim na 5 T. Komora je zatim ohlađena do skoro apsolutne nule. Izvršena su merenja onoga što tim opisuje kao „kvantne skokove“ elektrona između energetskih nivoa. Zatim su, koristeći gradijent magnetnog polja, bili u mogućnosti da izvedu kvantnu detekciju bez rušenja – tehniku za merenje kvantnih skokova bez promene kvantnog stanja, što je smanjilo nesigurnost merenja magnetnog momenta. Krajnji rezultat je merenje magnetnog momenta do stepena preciznosti koji nikada ranije nije postignut – 0,13 frakcija od 1 triliona.
Očekuje se da će nova merenja uticati na rad uključen u buduće testove standardnog modela.
