A Proof-of-Principle Experiment for Testing Strong-Field Quantum Electrodynamics with Exotic Atoms: High Precision X-Ray Spectroscopy of Muonic Neon - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Physical Review Letters Année : 2023

A Proof-of-Principle Experiment for Testing Strong-Field Quantum Electrodynamics with Exotic Atoms: High Precision X-Ray Spectroscopy of Muonic Neon

T. Okumura
D. A. Bennett
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I. Chiu
  • Fonction : Auteur
W. B. Doriese
M. S. Durkin
  • Fonction : Auteur
J. W. Fowler
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J. D. Gard
  • Fonction : Auteur
R. Hayakawa
G. C. Hilton
  • Fonction : Auteur
Y. Ichinohe
P. Indelicato
T. Isobe
S. Kanda
  • Fonction : Auteur
M. Katsuragawa
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N. Kawamura
Y. Kino
K. Mine
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Y. Miyake
  • Fonction : Auteur
KEK
K. M. Morgan
K. Ninomiya
H. Noda
G. C. O’neil
K. Okutsu
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Nancy Paul
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1198321
  • IdHAL : nancy-paul
C. D. Reintsema
  • Fonction : Auteur
D. R. Schmidt
  • Fonction : Auteur
K. Shimomura
  • Fonction : Auteur
P. Strasser
H. Suda
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D. S. Swetz
T. Takahashi
  • Fonction : Auteur
S. Takeda
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S. Takeshita
M. Tampo
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H. Tatsuno
Y. Ueno
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J. N. Ullom
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S. Watanabe
  • Fonction : Auteur
S. Yamada

Résumé

To test bound-state quantum electrodynamics (BSQED) in the strong-field regime, we have performed high precision x-ray spectroscopy of the 5g-4f and 5f-4d transitions (BSQED contribution of 2.4 and 5.2 eV, respectively) of muonic neon atoms in the low-pressure gas phase without bound electrons. Muonic atoms have been recently proposed as an alternative to few-electron high-Z ions for BSQED tests by focusing on circular Rydberg states where nuclear contributions are negligibly small. We determined the 5g 9=2-4f 7=2 transition energy to be 6297.08 AE 0.04ðstatÞ AE 0.13ðsystÞ eV using superconducting transition-edge sensor microcalorimeters (5.2-5.5 eV FWHM resolution), which agrees well with the most advanced BSQED theoretical prediction of 6297.26 eV.
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Dates et versions

hal-04293221 , version 1 (18-11-2023)

Identifiants

Citer

T. Okumura, T. Azuma, D. A. Bennett, I. Chiu, W. B. Doriese, et al.. A Proof-of-Principle Experiment for Testing Strong-Field Quantum Electrodynamics with Exotic Atoms: High Precision X-Ray Spectroscopy of Muonic Neon. Physical Review Letters, 2023, 130 (17), pp.173001. ⟨10.1103/physrevlett.130.173001⟩. ⟨hal-04293221⟩
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