L’asimmetria tra materia ed antimateria rappresenta uno dei grandi misteri della fisica moderna. Un modo promettente per trovare una risposta è cercare violazioni di simmetrie fondamentali (CP,T) oltre il Modello Standard (SM).
La rivelazione di un momento di dipolo elettrico (EDM) di una particella fondamentale segnalerebbe direttamente violazione CP oltre il SM e darebbe accesso a nuova fisica. Il limite odierno all’EDM elettronico (eEDM) è fissato da esperimenti di fisica atomica e molecolare che sfruttano il forte campo elettrico ed elettroni spaiati all’interno di molecole polari e paramagnetiche. È da notare come misure di precisione in tali esperimenti a bassa energia, sondino regimi di massa di potenziali nuove particelle ben oltre quanto direttamente accessibile a collisori di particelle. Molecole a temperature ultrafredde consentirebbero guadagni di ordini di grandezza sulla sensibilità ad eEDM, ma la strategia da seguire per ottenerle non è chiara.
COMPASS risponde a questo bisogno e realizzerà il primo gas ultrafreddo di molecole YbCr sensibili ad eEDM, combinando itterbio relativistico (Yb) e cromo ad alto spin (Cr). Questa scelta specifica permette la produzione di grandi campioni con lunghi tempi di osservazione, unitamente a forti campi elettrici e struttura interna ideale delle singole molecole. Il successo di COMPASS consentirà un guadagno di più di un ordine di grandezza nella sensibilità ad eEDM via misure di precessione di spin, con potenziale estensione a protocolli metrologici più avanzati.
L'INRiM ospita il progetto COMPASS e vedrà la collaborazione del Laboratorio Europeo di Spettroscopie Nonlineari e l'Università degli Studi di Firenze come partner.
Settori scientifici coinvolti
