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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Hyperfine splittings in muonic atoms and laser technology

Objetivo

The proton radius extracted from the measurements of the 2S-2P energy splitting in muonic hydrogen
(μp) has attracted great attention because of a 7σ discrepancy with the values extracted from
electron scattering and hydrogen (H) spectroscopy. Hundreds of publications have been devoted to the
so called “proton radius puzzle” ranging from studies of physics beyond the standard model, to reanalysis
of electron scattering data, refinements of bound-state QED calculations, new theories describing
the proton structure, and proposals for new scattering and H spectroscopy experiments.
As next step, I plan two new (i.e. never before attempted) measurements: the ground-state hyperfine
splitting (1S-HFS) in both μp and μ3He+ with 1 ppm relative accuracy by means of pulsed laser
spectroscopy. From these measurements the nuclear-structure contributions (two-photon-exchange)
can be extracted with a relative accuracy of 100 ppm which in turn can be used to extract the corresponding
Zemach radii (with a relative accuracy of 0.1%) and polarizability contributions. The Zemach radii
can provide magnetic radii when form-factor data or models are assumed.
These radii are benchmarks for lattice QCD and few-nucleon theories. With the polarizability contribution
they impact our models of the proton and of the 3He nucleus. Moreover, the μp measurement
can be used to solve the discrepancy between the magnetic radii values as extracted from polarized and
unpolarized electron scattering and to further test bound-state QED predictions of the 1S-HFS in H.
These two experiments require a muon beam line, a target with an optical cavity, detector, and laser
systems. As weak M1 transitions must be probed, large laser-pulse energies are needed, thus cutting-edge
laser technologies (mainly thin-disk laser and parametric down-conversion) need to be developed.
Laser schemes of potentially high industrial impact that I have just patented will be implemented and
refined.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

ERC-COG - Consolidator Grant

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2016-COG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

PAUL SCHERRER INSTITUT
Aportación neta de la UEn

Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.

€ 1 378 994,75
Dirección
FORSCHUNGSTRASSE 111
5232 VILLIGEN PSI
Suiza

Ver en el mapa

Región
Schweiz/Suisse/Svizzera Nordwestschweiz Aargau
Tipo de actividad
Research Organisations
Enlaces
Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

€ 1 378 994,75

Beneficiarios (2)

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