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CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
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Hyperfine splittings in muonic atoms and laser technology

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-COG - Consolidator Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2016-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

PAUL SCHERRER INSTITUT
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 378 994,75
Indirizzo
FORSCHUNGSTRASSE 111
5232 VILLIGEN PSI
Svizzera

Mostra sulla mappa

Regione
Schweiz/Suisse/Svizzera Nordwestschweiz Aargau
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 378 994,75

Beneficiari (2)

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