原子・原子核を応用して、素粒子標準理論のその先へ

基本対称性の破れ（市川）

我々の宇宙に存在する「物質」はどのように創生されたのでしょうか？宇宙初期での物質創生、そして物質優勢宇宙の実現には、現在の素粒子の標準理論に組み込まれているよりも格段に大きなCP対称性、あるいは時間反転対称性の破れが必要です。そのような対称性の破れが、身近な系にごくわずかに現れているかもしれません。原子や原子核の電気双極子モーメント（Electric dipole moment, EDM）はその有力な候補です。この研究では、わずかなEDMを大きく増幅しうる原子核の性質に注目して、原子核あるいは原子に現れうるEDMの探索を行います。EDMの探索実験では、核スピンの動きを観測・操作して歳差運動を半永久的に維持することのできる核スピンメーザーを開発して、EDMが歳差周波数に及ぼすわずかな効果の超精密測定を行っています。

また、アクシオン的粒子など、標準理論を超える別の対称性の破れに伴って出現する新粒子候補の探索も行います。これらの実験ではテーブルトップの装置を相手に日々トライ＆エラーしなから研究を進めていきます。