2023 Fiscal Year Annual Research Report
Study for the violation mechanism of fundamental symmetry using the cold atom/molecular interferometer with optical lattice
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19H05601
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
酒見 泰寛 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90251602)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長濱 弘季 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00804072)
青木 貴稔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (30328562)
羽場 宏光 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 室長 (60360624)
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| Project Period (FY) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| Keywords | 基本対称性 / 電気双極子能率 / バリオン生成 / 光格子重元素干渉計 / レーザー冷却分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究により、レーザー冷却RIを用いた次世代EDM探索技術を開発し、目標である電子EDM測定感度10の-29乗ecmを実現する技術を確立した。中間評価では、磁気光学トラップから開放された冷却原子集団のラムゼー共鳴によるEDM測定手法により、相互作用時間が短く（10 ミリ秒程度）、測定精度は10の-27乗ecmと評価された。その後、長時間の相互作用時間（１秒程度）を実現する光格子形成のための高強度レーザー光源の開発に成功した。この実現によりEDM測定精度を一桁向上させ、10の-28乗ecmの探索技術を確立した。現在、規制庁による理研・加速器施設におけるアルファエミッター・Frの取り扱い数量の放射線管理変更の認可が遅延しているため、この境界条件におけるFr収量により測定精度が限定されているが、許可後はビーム強度を0.5puAから５puA（10倍）、225Ac/221Frの取り扱い数量も10倍が可能となり、当初目標の10の-29乗ecm達成が確実となる。また、偽EDM信号となる系統誤差の支配的な要因であるゼーマンシフトと光ベクトルシフトに関して、Frとともに、電子EDMの寄与がゼロとみなせる軽いアルカリ原子：Rb/Csを光格子中に同時にトラップし、それらのスピン歳差周期をオンラインで測定することで、各原子系のエネルギーシフトをモニターする共存磁力計の開発を行った。さらに、量子もつれの状態を用いたEDM量子計測技術により、10-31cmの精度を得ることを示し、本計画の目標を超えることを示した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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