静止实验室坐标系分子离子极化用于 CP 违背搜索

今天最灵敏的用于探测 CP 违背永久电偶极矩（EDM）实验依赖于分子光谱学。高灵敏度源于大内部电场与分子构成物相互作用。对于分子离子，长期以来人们认为静态极化来自直流电场的实验是不可行的，因为离子电荷要么将其偏移到无电场区域，要么将其从陷阱中 eject 出来。这一约束似乎使单离子量子时钟——目前最精确测量装置之一——与 EDM 测量不兼容。本文展示，在典型的约束条件下，具有小 $\Omega/\Lambda$-双重的重分子离子可通过直流电场实现极化，而仍被限制在 Paul 陷阱中。这种效应源于静电力与陷阱的 ponderomotive 力之间的抵消，导致离子处于平衡位置，经历直流电场分量。动态脱耦合允许在单个分子中实现共磁测量方案，并提供长时间的探询。これにより、静電場で動作する量子ロジック分子ラジオフォンクロックを実現し、EDMへの感度を提供する。仅使用少量离子和非破坏性检测技术为使用高度灵敏、稀有且放射性分子种类以及量子增强测量方案提供了实现前所未有准确度和精度的可能性。