具有电偶极矩的中子的基本量子力学

中子由于时间反演不变性的破坏可能具有永久电偶极矩，此外在外部电场存在时还会产生感应电偶极矩。本文给出这两种现象的统一非相对论描述，其中偶极矩算符$\vec{\cal D}$不受限于沿自旋算符方向。尽管中子中$\vec{\cal D}$的期望值小于中子半径$r_n$的$10^{-13}$，但$\vec {\cal D}\,^2$的期望值具有$r_n^2$量级。我们确定了外部电磁场中的自旋运动，正如过去和未来寻找永久电偶极矩的实验所采用的那样，并表明中子的电极化率尽管会进入外部电场中中子的能量，但并不影响自旋运动。在一个简单的非相对论模型中，我们证明永久偶极矩的期望值在最低阶近似下正比于时间反演破坏耦合强度与中子电极化率的乘积。