氢分子精细光谱

  等）是自然界中最根本的中性分子。氢分子系统包括两个原子核和两个电子，是少量几个能从量子力学动身准确求解的多系统统之一。根据氢分子系统的理论和试验研讨是现代物理学研讨的前沿。

  早在量子力学树立之初，Heitler和London就对H2分子解离能进行丈量和核算，并证明“分子键合”是量子力学的产品。在之后近一个世纪里的理论和试验研讨标明，氢分子是抱负的查验相对论和量子电动力学的系统。最近，理论研讨进一步承认，对氢分子能级的高精度量子核算，非常依靠高阶相对论和量子电动力学批改，并且对质子电荷半径以及质子/电子质量比等物理常数非常灵敏。氢分子的精细光谱丈量，不只能够在高精度上查验量子电动力学理论，还能够在分子系统中完成对物理常数的准确丈量。

  中国科学技能大学“激光痕量勘探与精细丈量”试验室多年来对氢分子进行了深入研讨，取得了一系列世界注目的效果。咱们使用超高灵敏度的光腔衰荡光谱技能，对H2分子近红外电四极矩跃迁进行了精细丈量，得到了其时最好的不确定度，查验量子核算至9位有用数字。使用结合光频梳标定的光腔增强饱满吸收光谱技能，咱们在世界上初次丈量了HD分子泛频跃迁的无多普勒兰姆洼陷光谱，频率丈量精度到达10位有用数字，并指出该办法能够应用于测定质子/电子质量比等根本物理常数。咱们与荷兰、瑞士物理学家协作，一起研发了消“啁啾”的线分子解离能精度进步至亚MHz水平，进一步进步解离能的试验和理论精度将有期望得到质子的电荷半径。

  -10以上水平。在此基础上，完成对质子/电子质量比等根本物理常数的测定，乃至探究规范模型之外的“新物理”。