Die Quantenelektrodynamik (QED) beschreibt Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie, und ist ein wichtiger Pfeiler des Standard-Modells. Sie mit hoher Präzision, insbesondere im Bereich extrem hoher elektromagnetischer Felder, zu testen, ist daher von Bedeutung sowohl für die Grundlagenforschung, als auch für Anwendungen, wie neue Frequenzstandards.

Kürzlich hat ein internationales Forschungsteam eine höchst präzise röntgenspektroskopische Messung an Helium-artigem Uran, dem einfachsten und schwersten mehrelektronischen atomaren System, durchgeführt. Ein spezielles Bragg-Kristallspektrometer wurde konstruiert und an der Gas-Jet-Wechselwirkungs-Kammer des GSI/FAIR Experimental Storage Ring (ESR) installiert. Eine neue Kalibrationsmethode und weitere Verbesserungen führten zu einer Messgenauigkeit bei Übergangsenergien von 37 Teilen in einer Million, fast eine Größenordnung besser, als in früheren Versuchen. Dies ermöglicht den ersten Test von QED-Effekten höherer Ordnung in einem Helium-artigen Ion mit hohem Z, und setzt einen neuen wegweisenden Maßstab für die Theorie.

R. Loetzsch et al., Nature 625, 673-678 (2024)