项目来源：国家自然科学基金委

项目名称：基于氢分子离子HD+振转光谱的精密测量确定质子电子质量比

项目编号：91636216

项目负责人：童昕

项目摘要：

    质子-电子质量比是无量纲的基本物理常数，它的高精度确定对基本物理理论的验证
及预言至关重要。HD+是由质子、氘核和电子构成的最简单的分子体系，其振转跃迁频率
强烈依赖于质子-电子质量比，精密的振转光谱测量结合量子电动力学（QED）理论计算可
以高精度地确定质子-电子质量比。
    本项目拟采用激光冷却的原子离子对由阈值光电离产生的HD+离子进行协同冷却，实
现对HD+内外自由度的精确控制，获得平动能在mK量级、完全处于振转基态的HD+离子。进
而对基态至第6振动激发态991nm泛频跃迁进行光谱测量，相对精度达到0.4ppb，较目前同
类实验精度提高2到3倍；同时，利用QED理论严格导出描述高阶相对论与辐射修正的等效
算符，实现算符期望值的高精度数值计算，实现对振转频率相对精度0.1ppb的理论预言；
通过实验光谱与理论预言的比对，在优于1ppb相对精度上确定质子-电子质量比，成为COD
ATA参考值。