Article Dans Une Revue Physical Review Letters Année : 2025

Testing Strong-Field QED to Second Order in the Highly Correlated Atomic System Berylliumlike Pb78+ by Electron-Ion Collision Spectroscopy

S Schippers
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C Brandau
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S Fuchs
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M Lestinsky
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S.X Wang
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C.Y Zhang
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N.R Badnell
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A Borovik
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M Fogle
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V Hannen
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Z Harman
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E.B Menz
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Y Zhang
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R Heß
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C Krantz
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S Litvinov
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B Lorentz
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G Vorobyev
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E Lindroth
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X Ma
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A Müller
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R Schuch
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A Surzhykov
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K Ueberholz
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C Weinheimer
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Th Stöhlker
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Résumé

A low-energy storage ring with an ultracold electron cooler has been coupled with a heavy-ion accelerator facilitating high-resolution electron-ion collision spectroscopy of the heaviest few-electron ions. In the present Letter resonant electron-ion recombination of berylliumlike Pb78+ ions was measured in the collision-energy range 9.3–16.5 eV and a value of 244.937(30) eV is derived for the Pb78+(2s2 1S0-2s2p3P1) excitation energy. This result agrees with the most recent (less accurate) theoretical value of 244.942(52) eV [Malyshev et al., Phys. Rev. A 110, 062824 (2024)], which has been calculated by applying strong-field QED rigorously up to the second order. The present investigation suggests that further technical improvements can potentially increase the experimental accuracy by an order of magnitude.

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hal-05267662 , version 1 (19-11-2025)

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S Schippers, C Brandau, S Fuchs, M Lestinsky, S.X Wang, et al.. Testing Strong-Field QED to Second Order in the Highly Correlated Atomic System Berylliumlike Pb78+ by Electron-Ion Collision Spectroscopy. Physical Review Letters, 2025, 135 (11), pp.113001. ⟨10.1103/6j3v-lwxj⟩. ⟨hal-05267662⟩
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