Study of fine-structure annomary on the muonic atom with state-of-art quantum detectors

• Project/Area Number: 25K17425
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 齋藤 岳志 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究所, 基礎科学特別研究員 (00962325)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2029: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2028: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2027: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: ミュオン原子 / 超伝導転移端検出器

Outline of Research at the Start

負電荷を持つミュオンは電子と似た性質を持ち、ミュオンと原子核の原子様束縛状態をミュオン原子と呼ぶ。ミュオン原子のエネルギー準位は、原子核の内部状態、特に励起状態に影響を受け、わずかにシフトする。これを核偏極効果と呼ぶ。核偏極効果の正確な計算は、ミュオン原子を用いた原子核研究、基礎物理研究をする上で重要であるが、過去の研究によって、いくつかの原子核において計算からのずれが報告されている。本研究では、そのようなずれが報告されている原子核の１つ、Zr-90を標的に、最先端の光検出器である超伝導転移端検出器を用いた高分解能分光によって、このずれの実験的再検証を目指す。