利用氟的 K 介子原子在 Schwinger 极限以上的束缚态 QED 检验
原子物理
2026-04-27 v2
摘要
K 介子原子由带负电的 K 介子取代原子轨道中的电子形成，它为在远强于普通原子的电磁场中研究束缚态量子电动力学（BSQED）提供了途径。本文报道了在平均库仑场超过 Schwinger 极限的体系中对 BSQED 的实验检验。利用在 DANE 上进行的 SIDDHARTA-2 实验对 K 介子氟原子进行高精度 X 射线光谱测量（对应 22.4 pb 的积分亮度），我们观测到了涉及 4f 和 3d 能级的跃迁，探测的场强与 Schwinger 极限之比分别为 1.11 和 3.70。测得的跃迁能量与最先进的 Dirac-Fock 计算结果一致。特别是，5g-4f 跃迁的残差为 5.8 4.7（统计） 5.5（系统）eV，对 QED 贡献的灵敏度约为 9。这些结果在 Schwinger 极限以上的 QED 强场体系中直接检验了 BSQED，为极端电磁场领域的精密研究开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2604.19387,
title = {Bound-state QED test above the Schwinger limit with kaonic fluorine},
author = {F. Clozza and S. Manti and F. Sgaramella and L. Abbene and F. Artibani and M. Bazzi and G. Borghi and D. Bosnar and M. Bragadireanu and A. Buttacavoli and M. Carminati and A. Clozza and L. De Paolis and R. Del Grande and K. Dulski and C. Fiorini and I. Friščić and C. Guaraldo and M. A. Iliescu and P. Indelicato and M. Iwasaki and A. Khreptak and J. Marton and P. Moskal and H. Ohnishi and K. Piscicchia and F. Principato and A. Scordo and M. Silarski and D. Sirghi and F. Sirghi and M. Skurzok and J. Sommerfeldt and A. Spallone and K. Toho and O. Vazquez Doce and J. Zmeskal and C. Curceanu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.19387},
year = {2026}
}