用卡车将反质子运输至 CERN

## CERN 首次成功用卡车运输反质子

CERN 的 BASE 团队首次使用卡车在实验室园区内运输了反质子。这是在 2024 年质子测试之后的成果，是将反物质在欧洲实验室之间转移的关键一步。BASE-STEP 装置确保了粒子在运输过程中被困在 Penning 阱中。

实验的物理背景

反物质是普通物质的镜像，但电荷和磁矩符号相反。大爆炸不对称性仍是谜团：等量的物质和反物质本应湮灭整个宇宙。BASE 实验测量质子和反质子的磁矩，以寻找 CP 违反。

测量精度至关重要，但 CERN 的反物质工厂设备会产生干扰。将反物质运输到安静的实验室可以解决这个问题。

BASE-STEP 装置：技术细节

BASE-STEP 是一种便携式系统，用于存储和运输反质子。主要组件：

• Penning 阱：由无氧铜制成的金色圆柱形电极。
• 超导磁体：在低温下运行。
• 真空室：碳钢材质，用于屏蔽杂散场。
• 铝制框架：兼容叉车和起重机，抗振动。

该系统可将约 10^5 个粒子稳定捕获在云状状态中。

质子测试与向反质子的过渡

2024 年，质子在 Meyrin 园区运输了 4 小时。测试确认了稳定性：无粒子损失，干扰最小。由于反质子更具反应性，它们是下一步。

卡车运输模拟真实条件：振动、加速度、外部场。遥测数据显示真空和低温系统保持完好。

对称性测量的前景

运输将使在低噪声环境中进行测量成为可能。预期精度：磁矩比较误差 <10^{-10}。这将检验重子不对称性和超出标准模型的理论。

BASE 整合 ADMX 和其他装置的数据进行交叉验证。

关键点

• 首次反质子卡车运输：迈向实验室间实验的一步。
• BASE-STEP：便携式低温外壳中的 Penning 阱。
• 目标：以极高精度测量磁矩，寻找 CP 违反。
• 先前的质子测试：4 小时无损失。
• 应用：寻找宇宙重子不对称性的解释。

— Editorial Team