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分子氢离子束电子 g 因子的高精度计算

原子物理 2025-08-07 v1

摘要

我们计算了分子氢离子 H2+_2^+ 和 HD+^+ 的 rovibrational 状态的束电子 g 因子。考虑了高达 α5\alpha^5 阶的相对论和量子电动力学(QED)修正。除相对论修正的 (Zα)4(Z\alpha)^4 阶及以上外,所有贡献均在非相对论 QED 框架下计算;后者通过使用精确的 minmax 有限元求解双中心 Dirac 方程来计算相对论 g 因子。标量 g 因子分量实现了 45×10114-5 \times 10^{-11} 的相对精度,这比以前的计算提高了三个数量级以上。这些结果对于 Penning 阱中单分子氢离子的内部状态鉴别和 rovibrational 光谱学具有重要意义,并为对 QED 的高精度测试开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.04242,
  title  = {Precision calculation of the bound-electron $g$ factor in molecular hydrogen ions},
  author = {Ossama Kullie and Hugo D. Nogueira and Jean-Philippe Karr},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.04242},
  year   = {2025}
}