Точность измерения дипольного момента гиперона выросла в 1000 раз

Учёные из Китайской академии наук и Китайской академии наук в области физики высоких энергий использовали эксперимент на Пекинском спектрометре III, чтобы повысить точность измерения электрического дипольного момента Λ-гиперона.

Λ-гиперон состоит из верхнего, нижнего и странного кварков, не имеет общего заряда, но может обладать электрическим дипольным моментом, если распределение зарядов в нём неравномерно. Обнаружение такого момента могло бы стать ключом к пониманию асимметрии материи и антиматерии во Вселенной.

Из-за крайне малого времени жизни Λ-гиперона (порядка десятимиллиардных долей секунды) зафиксировать его свойства сложно. Исследователи применили метод, основанный на квантовой запутанности: в ходе эксперимента J/ψ-частицы распадались на пару Λ-гиперонов и анти-Λ-гиперонов. Анализируя направление продуктов распада, учёные смогли изучить спин частиц и их взаимосвязь.

В ходе работы проанализировали около 3 млн пар высокочистых гиперонов, повысив точность измерений с порядка 10⁻¹⁶ e·см до 10⁻¹⁹ e·см. Для исключения предвзятости использовали метод «слепого анализа»: сначала определили правила обработки данных, а затем изучили результаты, параллельно проводя калибровку и моделирование для отсеивания ложных сигналов.

Хотя явного ненулевого сигнала дипольного момента обнаружено не было, эксперимент позволил установить более строгие ограничения на его возможное значение и подтвердил перспективность метода изучения короткоживущих частиц с помощью квантовой запутанности. Результаты опубликованы в журнале Science.

Ранее по теме: Физики нашли признаки чрезвычайно редкого распада частицы

Источник: Китайская академия наук