利用原子干涉仪测量Cs、Rb和K的基态电偶极极化率

我们利用三纳米光栅马赫-曾德尔原子束干涉仪测量了Cs、Rb和K原子的基态静态电偶极极化率。我们的测量为原子结构计算提供了基准测试，从而检验用于解释原子宇称不守恒实验的基础理论。我们测得 $\alpha_{\mathrm{Cs}} = 4\pi\epsilon_0 \times 59.45(11) \AA^3$、$\alpha_{\mathrm{Rb}} = 4\pi\epsilon_0 \times 47.44(9) \AA^3$ 和 $\alpha_{\mathrm{K}} = 4\pi\epsilon_0 \times 42.97(8) \AA^3$。以原子单位计，这些测量值为 $\alpha_{\mathrm{Cs}} = 401.2(7)$、$\alpha_{\mathrm{Rb}} = 320.1(6)$ 和 $\alpha_{\mathrm{K}} = 290.0(5)$。我们报告了极化率比值 $\alpha_{\mathrm{Cs}}/\alpha_{\mathrm{Rb}} = 1.2532(10)$、$\alpha_{\mathrm{Cs}}/\alpha_{\mathrm{K}} = 1.3835(9)$ 和 $\alpha_{\mathrm{Rb}}/\alpha_{\mathrm{K}} = 1.1040(9)$，其分数不确定性更小，因为单个测量的系统误差高度相关。由于Cs原子束具有短的德布罗意波长，我们开发了不需要分辨原子衍射的测量方法。具体而言，我们使用相位斩波器测量原子束速度分布，并使用电场梯度使原子干涉图样产生依赖于原子极化率的相移。