利用冻结自旋技术搜寻缪子 EDM 中的反常自旋进动系统效应
高能物理 - 实验
2023-11-20 v1
摘要
在 Paul Scherrer Institut (PSI)，我们目前正致力于开发一台高精度装置，旨在以空前灵敏度搜寻缪子电偶极矩 (EDM)。该实验的基本原理为冻结自旋技术，一种抑制由反常磁矩引起的自旋进动从而提升 EDM 信号信噪比的方法。此增强的灵敏度有助于实现常规 缪子存储环难以完成的测量。鉴于 PSI 可提供 MeV/ 的缪子束流，预期一年数据采集后 EDM 的统计灵敏度为 cm。为实现该目标，必须细致分析并抑制任何可能模拟 EDM 信号的虚假效应。本研究中，我们提出一种定量方法，以评估在紧凑存储环内采用冻结自旋技术时可能产生的系统效应。我们的方法包括解析推导支配实验装置固有电磁 (EM) 场中缪子自旋运动的方程，并通过后续数值模拟验证。我们还阐明一种计算累积几何（Berry）相位的方法。本工作补充了 PSI 探测缪子 EDM 的进行中实验努力，并有助于更广泛地理解自旋进动系统效应。
引用
@article{arxiv.2311.10508,
title = {Anomalous spin precession systematic effects in the search for a muon EDM using the frozen-spin technique},
author = {G. Cavoto and R. Chakraborty and A. Doinaki and C. Dutsov and M. Giovannozzi and T. Hume and K. Kirch and K. Michielsen and L. Morvaj and A. Papa and F. Renga and M. Sakurai and P. Schmidt-Wellenburg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.10508},
year = {2023}
}
备注
submitted to The European Physical Journal C