論文の概要: Toroidal Transitions in Hydrogenic and Alkali Atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.19832v1
• Date: Wed, 22 Jul 2026 07:11:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-23 18:51:37.99878
• Title: Toroidal Transitions in Hydrogenic and Alkali Atoms
• Title（参考訳）: 水素原子とアルカリ原子のトロイダル転移
• Abstract要約: 原子物理学におけるトロイダルカップリングを観察する技術的な課題について論じる。 トロイダル遷移は、低い主量子数を持つ遷移において探索されるべきであることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In addition to electric and magnetic multipoles, the expansion of current density also yields toroidal terms, a lesser-known family of multipoles. A recent proposal, I. Kuprov $\textit{et al.}$, Science Adv. 8 abq6751 (2022), explores the possibility of a direct observation of optical toroidal transitions in hydrogen and alkali atoms in the presence of a large magnetic field that decouples the spin and the angular momentum of the electron. However, the difficulty of observing these transitions against the nearby electric dipole (E1) transitions were underestimated because of extra admixture coming from diamagnetic coupling. Here, we revisit the toroidal coupling in atoms, taking diamagnetic contribution into account, and discuss the technical challenges of observing toroidal coupling in atomic physics. We show that toroidal transition should be searched in transitions with low principal quantum numbers. The remaining strong electric-dipole contribution could be removed using an appropriate differential measurement.
• Abstract（参考訳）: 電気的および磁気的多極体に加えて、電流密度の拡大はトロイダル項、つまりあまり知られていない多極体の族も生じる。 I. Kuprov $\textit{et al }$, Science Adv. 8 abq6751 (2022) は、スピンと電子の角運動量を分解する大きな磁場の存在下で、水素とアルカリ原子の光トロイダル転移を直接観察する可能性を探っている。 しかし、これらの遷移を近くの電気双極子(E1)転移に対して観察することが困難であったのは、反磁性カップリングによる追加の混合により過小評価されたからである。 ここでは、原子のトロイダルカップリングを再考し、反磁性的寄与を考慮して、原子物理学におけるトロイダルカップリングを観察する技術的な課題について議論する。 トロイダル遷移は、低い主量子数を持つ遷移において探索されるべきであることを示す。 残った強い電気双極子寄与は、適切な差分測定によって除去することができる。

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