CANTON-$\mu$ 方案：下一代亚 0.1 ppm 精度的 $\mu$ 磁矩 $g-2$ 测量

我们提出了对 $\mu$ 磁子异常磁矩（$\mu$ $g-2$）的下一代精度测量计划，计划在中国高强度重离子加速器设施（HIAF）实施。该项目命名为 CANTON-$\mu$（Coherent Anomalous magNetic momenT ObservatioN with muon），这是首个旨在超越费米林精度的 $\mu$ $g-2$ 实验。它基于 HIAF 强脉冲 GeV 级 $\mu$ 束流，特别针对负 $\mu$ 极性提出了新方法。本工作研究了 HIAF 的预期 $\mu$ 束流强度，确定实现 0.13 ppm 精度（第一阶段）所需的统计覆盖范围和系统控制水平，以及在 HIAF 升级后实现 0.05 ppm 精度（第二阶段）所需的条件。这种精度使我们能够对标准模型进行更严格的测试，探测当前子对撞机尺度之外的新物理，并在标准模型扩展（SME）中对 CPT 对称性进行独特灵敏的测试，提高超过一个数量级的现有限制。