Quantum sensing of the electron electric dipole moment using ultracold entangled Fr atoms

T. Aoki*, R. Sreekantham, B. K. Sahoo, Bindiya Arora, A. Kastberg, T. Sato, H. Ikeda, N. Okamoto, Y. Torii, T. Hayamizu, K. Nakamura, S. Nagase, M. Ohtsuka, H. Nagahama, N. Ozawa, M. Sato, T. Nakashita, K. Yamane, K. S. Tanaka, K. HaradaH. Kawamura, T. Inoue, A. Uchiyama, A. Hatakeyama, A. Takamine, H. Ueno, Y. Ichikawa, Y. Matsuda, H. Haba, Y. Sakemi

*この研究の対応する著者

研究成果: Article査読

2 被引用数 (Scopus)

抄録

We propose a method to measure the electron electric dipole moment (eEDM) using ultracold entangled francium (Fr) atoms trapped in an optical lattice, yielding an uncertainty below the standard quantum limit. Among the alkali atoms, Fr offers the largest enhancement factor to the eEDM. With a Fr based experiment, quantum sensing using quantum entangled states could enable a search for the eEDM at a level below 10-30 ecm. We estimate statistical and systematic errors attached to the proposed measurement scheme based on this quantum sensing technique. A successful quantum sensing of the eEDM could enable the exploration of new physics beyond the standard model of particle physics.

本文言語English
論文番号044008
ジャーナルQuantum Science and Technology
6
4
DOI
出版ステータスPublished - 2021 10月
外部発表はい

ASJC Scopus subject areas

  • 原子分子物理学および光学
  • 材料科学(その他)
  • 物理学および天文学(その他)
  • 電子工学および電気工学

フィンガープリント

「Quantum sensing of the electron electric dipole moment using ultracold entangled Fr atoms」の研究トピックを掘り下げます。これらがまとまってユニークなフィンガープリントを構成します。

引用スタイル