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• たった１つの周波数に対する时间応答から共鸣周波数（注１）を求められる新しい原子分光法「ラビ振动分光」を编み出し、ミュオニウム原子（注２）の超微细构造（注３）を精密に决定することに成功した。
• 共鸣信号を周波数轴に変换せず、时间轴のまま、理论的なラビ振动（注４）のシミュレーションと比较し、逆问题として共鸣周波数を求める逆転の発想を実现した。
• ミュオニウム原子のマイクロ波分光（注５）は、今后高强度ビームラインで强磁场を使った実験へと発展し、ラビ振动分光法は素粒子物理学を検証するための世界最高精度の键を握る。

　原子分光は构成粒子の性质を精密に调べる有力な手段です。レーザーなど电磁波の周波数を少しずつ変え（扫引）ながら共鸣のピークを探し、共鸣曲线を描いて中心となる周波数を求めるのが普通ですが、途中で电磁波のパワーなどの条件が変动すれば、たちまち精度が悪くなってしまいます。东京大学大学院理学系研究科の鸟居寛之准教授、高エネルギー加速器研究机构（碍贰碍）の西村昇一郎博士研究员および下村浩一郎教授らの研究グループは、周波数扫引が不要の画期的な原子分光法を编み出しました。固定した周波数に対する时间応答が、共鸣の中心周波数からのずれ（离调）に依存して特徴的な振动を示すことを利用して、共鸣中心を逆算して求める手法で、これをラビ振动分光と名付けました。従来の分光法より精度が高く、特に短寿命の不安定な素粒子や原子核を含む原子に効果的だと期待されます。今回の実験ではこの分光法を、水素に似たミュオニウム原子に适用して、その超微细构造をマイクロ波で精密に测定することに成功しました。これにより、素粒子ミュオン（ミュー粒子）（注２）の质量を高精度で决定して、量子电磁力学（蚕贰顿）（注６）をはじめとする素粒子物理学の标準模型（注７）を検証することができます。

（注１）共鸣曲线、共鸣周波数
原子や分子は量子化された飞び飞びの準位をもち、準位间のエネルギー差にぴったり対応する周波数の电磁波を与えると共鸣迁移を起こす。分光学においては、电磁波の周波数を扫引して迁移の信号が最大となる共鸣中心を探すために、横轴に周波数、縦轴に信号强度をプロットしてグラフを描く。このグラフの曲线を共鸣曲线と呼び、一般に左右対称の山形の曲线となる。信号强度が最大となる共鸣周波数を精度よく求めるには、电磁波のパワーなどの条件が揃っていて曲线が綺丽な左右対称を示すこと、また共鸣の幅が狭い（山のピークが鋭い）ことが重要になる。

&苍产蝉辫;（注２）ミュオン（ミュー粒子）、ミュオニウム原子
ミュオン（ミュー粒子）は素粒子の一种で、スピン1/2（2分の1）と、2.2マイクロ秒（およそ100万分の2秒）の平均寿命を持つ。电荷がプラス（正）とマイナス（负）の2种类がある。ミュオニウム原子はプラスのミュオンとマイナスの电子が互いに束缚された原子で、构造が水素原子に似ているがそれよりずっと軽い。通常の原子を构成する阳子、中性子、电子以外の素粒子を含むエキゾチック原子の一种であり、ミュオンの物理学的特性をつぶさに调べるのに适している。水素原子の同位体とみなすことができ、化学记号として惭耻が定められている。

&苍产蝉辫;（注３）超微细构造
原子は、原子核の周りに电子が束缚されている。原子のエネルギー準位は量子化されていて、さまざまな相互作用に由来する构造を持つ。超微细构造は电子のスピンや轨道角运动量と原子核のスピンの相互作用に起因する。ミュオニウム原子では、原子核の代わりに正ミュオンのスピンをマイクロ波によって反転させることで共鸣信号が得られる。超微细构造を调べることで、ミュオンの磁気モーメント、ひいては质量を精确に决定することができる。

&苍产蝉辫;（注４）ラビ振动
原子や分子が电磁波に共鸣して迁移を起こすとき、电磁波のパワーが十分に强ければ、元の準位から迁移先の準位への迁移だけでなく、迁移先から元の準位へ戻る迁移もやがて顕着になるため、迁移の信号强度は一旦増えた后やがて减少に転じ、その后、时间的に振动を繰り返す。核磁気共鸣を発见した米国の物理学者ラビに因んで、ラビ振动と呼ばれる。ラビ振动の大きさ（振幅）と速さ（ラビ周波数）は周波数の离调（共鸣周波数と电磁波の周波数のずれ）および电磁波のパワーに依存する。

&苍产蝉辫;（注５）マイクロ波分光
分光とは、原子や分子が特定の周波数の電磁波を発光または吸収する現象を利用して、その準位構造を明らかにする研究手法である。電磁波のうち、周波数がギガヘルツ (GHz) 程度の電磁波をマイクロ波と呼び、これを使ったマイクロ波分光は、原子の超微細構造を調べるのに適している。

 （注６）量子電磁力学（QED = Quantum ElectroDynamics）
量子力学と相対性理论を组み合わせたものが场の量子论で、量子电磁力学は场の量子论の一种である。量子力学だけでは、分光学研究で判明した水素原子の构造のうちおおまかな全体构造しか説明できず、より详细な构造を理解するための研究が量子电磁力学の成立に结びついた。

&苍产蝉辫;（注７）素粒子物理学の标準模型
素粒子とそれらの间に働く力に関する有効理论で、物质を构成するフェルミ粒子と力を媒介するボース粒子が电磁気力、强い力、弱い力で相互作用する枠组みを记述する。高エネルギーの粒子加速器を用いた各种の衝突実験によってその正しさが検証されてきたが、未解决の问题や谜を抱えており、标準模型を超えた未知の物理の存在が示唆されている。大规模加速器で新粒子の発见を目指す直接探査と异なり、低エネルギーにおいて未知の物理が微小な効果として现れるのを緻密に探索する有力な手段として、高精度原子分光実験が近年注目されている。

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