Muonium fine structure: theory update, tests of Lorentz violation, and experimental prospects
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We review the status of the QED calculations for the muonium $$2S_{1/2}-2P_{3/2}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:msub> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:msub> <mml:mi>P</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> energy interval and provide the updated theoretical value of 9874.357(1) $${\,{\textrm{MHz}}\,}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mspace/> <mml:mtext>MHz</mml:mtext> <mml:mspace/> </mml:mrow> </mml:math> . Additionally, we present a model for probing Lorentz-violating coefficients within the Standard Model Extension framework using the fine structure measurement in the presence and absence of a weak external magnetic field, enabling novel tests of CPT and Lorentz symmetry. Using Monte Carlo simulations, we estimate that a precision of $$\sim {10\,\mathrm{\text {k}\text {Hz}}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mo>∼</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mrow> <mml:mtext>k</mml:mtext> <mml:mspace/> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> on the isolated $$2S_{1/2}, F=1 - 2P_{3/2}, F=1$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:msub> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>F</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:msub> <mml:mi>P</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>F</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> transition could be achievable employing Ramsey’s separate oscillatory fields (SOF) technique. Collecting the required statistics will become feasible with the upcoming High-Intensity Muon Beam (HiMB) at the Paul Scherrer Institute (PSI) in Switzerland. These advancements will enable precise tests of radiative QED corrections and nuclear self-energy contributions, while also providing tests of new physics and sensitivity to unconstrained coefficients for Lorentz violation within the Standard Model Extension framework.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».