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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
CORDIS

Hyperfine splittings in muonic atoms and laser technology

Objectif

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.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.

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Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

ERC-COG - Consolidator Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2016-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

PAUL SCHERRER INSTITUT
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 1 378 994,75
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

€ 1 378 994,75

Bénéficiaires (2)

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