Muon cooling and muonium interferometry

• Project/Area Number: 23K25903
• Project/Area Number (Other): 23H01207 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 神田 聡太郎 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (10800485)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2026: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2023: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
• Keywords: ミュオン / ミュオニウム / 原子干渉計

Outline of Research at the Start

量子ビームとしてのミュオンは素粒子物理学および物質科学の様々な領域で活用されているが、ビームの質的な限界が応用範囲や測定精度を制限している。ビームの時間的、空間的な広がりやエネルギーの幅を圧縮する冷却技術としていくつかの手法が知られているが、冷却効率とビーム品質の両立は積年の課題となっている。本研究では、ミュオンビームを高効率で冷却する手法を確立し、物質波干渉計に応用して素粒子の基本的な性質を高精度で明らかにすることを目指す。