Determination of the charge radius of antiproton and test of CPT symmetry through the Lamb shift measurement of antihydrogen

• Project/Area Number: 20H00150
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 黒田 直史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10391947)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥40,560,000 (Direct Cost: ¥31,200,000、Indirect Cost: ¥9,360,000); Fiscal Year 2021: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2020: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000)
• Keywords: 反水素原子 / ラムシフト / マイクロ波分光 / 反陽子 / 荷電半径

Outline of Research at the Start

本研究では，反陽子の荷電半径と呼ばれる電気的な広がり，つまり反陽子の大きさを測定する。通常の水素原子に含まれる陽子の荷電半径は，近年これまで知られていた値より小さかった可能性が高まっている。陽子荷電半径問題とよばれるこの問題に反物質の側から迫るとともに，これまで不可能だった陽子と反陽子の大きさの比較を通して物質と反物質の間のCPT対称性のテストを行う。そのために，水素原子ビームを用いて実験装置と手法の開発を進めて十分な精度を得たのち，CERNで供給される反水素原子ビームを用いてマイクロ波分光を行う。反水素原子のラムシフトを高精度で測定することで，反陽子の荷電半径を世界で初めて決定する。