論文の概要: Post-selection shifts the transition frequency of helium in an atomic beam

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.09958v1
• Date: Fri, 15 Nov 2024 05:26:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-18 15:37:21.426882
• Title: Post-selection shifts the transition frequency of helium in an atomic beam
• Title（参考訳）: 選択後、原子ビーム中のヘリウムの遷移周波数をシフトさせる
• Authors: Jin-Lu Wen, Jia-Dong Tang, Ya-Nan Lv, Yu R. Sun, Chang-Ling Zou, Jun-Feng Dong, Shui-Ming Hu,
• Abstract要約: 選択後の効果は、正確な測定に意図しないバイアスをもたらす可能性がある。 ヘリウムの233S-23P$遷移の精密分光におけるポストセレクションの影響について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.848093199044277
• License:
• Abstract: Post-selecting output states in measurements can effectively amplify weak signals and improve precision. However, post-selection effects may also introduce unintended biases in precision measurements. Here, we investigate the influence of post-selection in the precision spectroscopy of the $2^3S - 2^3P$ transition of helium ($^4$He) using an atomic beam. We directly observe that post-selection based on atomic positions causes a shift in the measured transition frequency, amounting to approximately -55 kHz. After accounting for this post-selection shift, we obtain a corrected frequency of $276,764,094,712.45 \pm 0.86$ kHz for the $2^3S_1 - 2^3P_0$ transition. Combining this result with existing data for $^3$He, we derive a new value for the difference in squared nuclear charge radii, $\delta r^2 [r_{h}^{2} - r_{\alpha}^{2}] = 1.0733 \pm 0.0021$ fm$^2$. This value shows a $2.8\sigma$ deviation from measurements of muonic helium ions, potentially pointing to new physics that challenges lepton universality in quantum electrodynamics.
• Abstract（参考訳）: 測定後の出力状態は、弱い信号を効果的に増幅し、精度を向上させることができる。 しかし、選択後の効果は、精度測定において意図しないバイアスをもたらす可能性がある。 本稿では,2^3S - 2^3P$遷移ヘリウム(4$He)の原子線による精密分光におけるポストセレクションの影響について検討する。 原子位置に基づくポストセレクションは、測定された遷移周波数のシフトを引き起こし、約-55kHzとなることを直接観察する。 この選択後のシフトを考慮し、2^3S_1 - 2^3P_0$遷移に対して276,764,094,712.45 \pm 0.86$kHzの補正周波数を得る。 この結果と$^3$Heの既存のデータを組み合わせることで、正方形核電荷 radii, $\delta r^2 [r_{h}^{2} - r_{\alpha}^{2}] = 1.0733 \pm 0.0021$ fm$^2$ の新しい値が得られる。 この値は、量子電磁力学においてレプトン普遍性に挑戦する新しい物理学を示唆する、モニックヘリウムイオンの測定から2.8\sigma$のずれを示す。

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