含质量亏损与相对论修正的多极复合玻色子的量子场论

原子高精度测量已成为检验基础物理、标准模型及引力理论的一项具竞争力且必不可少的技术。因此不言而喻，此类测量需要一种一致的原子相对论描述，其最终源自量子电动力学等量子场论。多数量子计量方法甚至假定采用有效场论处理，以通过压缩等技术描述精度增强。然而，从包含原子内部结构与质心的初等量子场论一致地推导相互作用的原子量子气体，尚未被解决。我们提出了这样一种子空间有效场论，用于描述由原子核与电子组成、形成称为 coboson 的复合玻色子的相互作用、带自旋且可能带电的原子系综，其中与光的相互作用以多极描述纳入。单 coboson 能量、光-物质相互作用及 coboson 间散射势的相对论修正以一致且自然的方式出现。特别地，我们获得了 coboson 质心运动与由质量亏损编码的内部结构之间的相对论耦合。我们利用这些结果推导了修正的束缚态能量（包括离子的运动）、修正的散射势、Gross-Pitaevskii 方程的相对论推广，以及适用于原子钟或量子钟干涉仪的质量亏损。