Detailed Report on the Measurement of the Positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.20 ppm

Fuente: arXiv
Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: Aguillard, D. P., Albahri, T., Allspach, D., Anisenkov, A., Badgley, K., Baeßler, S., Bailey, I., Bailey, L., Baranov, V. A., Barlas-Yucel, E., Barrett, T., Barzi, E., Bedeschi, F., Berz, M., Bhattacharya, M., Binney, H. P., Bloom, P., Bono, J., Bottalico, E., Bowcock, T., Braun, S., Bressler, M., Cantatore, G., Carey, R. M., Casey, B. C. K., Cauz, D., Chakraborty, R., Chapelain, A., Chappa, S., Charity, S., Chen, C., Cheng, M., Chislett, R., Chu, Z., Chupp, T. E., Claessens, C., Convery, M. E., Corrodi, S., Cotrozzi, L., Crnkovic, J. D., Dabagov, S., Debevec, P. T., Di Falco, S., Di Sciascio, G., Donati, S., Drendel, B., Driutti, A., Duginov, V. N., Eads, M., Edmonds, A., Esquivel, J., Farooq, M., Fatemi, R., Ferrari, C., Fertl, M., Fienberg, A. T., Fioretti, A., Flay, D., Foster, S. B., Friedsam, H., Froemming, N. S., Gabbanini, C., Gaines, I., Galati, M. D., Ganguly, S., Garcia, A., George, J., Gibbons, L. K., Gioiosa, A., Giovanetti, K. L., Girotti, P., Gohn, W., Goodenough, L., Gorringe, T., Grange, J., Grant, S., Gray, F., Haciomeroglu, S., Halewood-Leagas, T., Hampai, D., Han, F., Hempstead, J., Hertzog, D. W., Hesketh, G., Hess, E., Hibbert, A., Hodge, Z., Hong, K. W., Hong, R., Hu, T., Hu, Y., Iacovacci, M., Incagli, M., Kammel, P., Kargiantoulakis, M., Karuza, M., Kaspar, J., Kawall, D., Kelton, L., Keshavarzi, A., Kessler, D. S., Khaw, K. S., Khechadoorian, Z., Khomutov, N. V., Kiburg, B., Kiburg, M., Kim, O., Kinnaird, N., Kraegeloh, E., Krylov, V. A., Kuchinskiy, N. A., Labe, K. R., LaBounty, J., Lancaster, M., Lee, S., Li, B., Li, D., Li, L., Logashenko, I., Campos, A. Lorente, Lu, Z., Lucà, A., Lukicov, G., Lusiani, A., Lyon, A. L., MacCoy, B., Madrak, R., Makino, K., Mastroianni, S., Miller, J. P., Miozzi, S., Mitra, B., Morgan, J. P., Morse, W. M., Mott, J., Nath, A., Ng, J. K., Nguyen, H., Oksuzian, Y., Omarov, Z., Osofsky, R., Park, S., Pauletta, G., Piacentino, G. M., Pilato, R. N., Pitts, K. T., Plaster, B., Počanić, D., Pohlman, N., Polly, C. C., Price, J., Quinn, B., Qureshi, M. U. H., Ramachandran, S., Ramberg, E., Reimann, R., Roberts, B. L., Rubin, D. L., Sakurai, M., Santi, L., Schlesier, C., Schreckenberger, A., Semertzidis, Y. K., Shemyakin, D., Sorbara, M., Stapleton, J., Still, D., Stöckinger, D., Stoughton, C., Stratakis, D., Swanson, H. E., Sweetmore, G., Sweigart, D. A., Syphers, M. J., Tarazona, D. A., Teubner, T., Tewsley-Booth, A. E., Tishchenko, V., Tran, N. H., Turner, W., Valetov, E., Vasilkova, D., Venanzoni, G., Volnykh, V. P., Walton, T., Weisskopf, A., Welty-Rieger, L., Winter, P., Wu, Y., Yu, B., Yucel, M., Zeng, Y., Zhang, C.
Format: Preprint
Veröffentlicht: 2024
Schlagworte:
Online-Zugang:
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
_version_ 1866929353268396032
author Aguillard, D. P.
Albahri, T.
Allspach, D.
Anisenkov, A.
Badgley, K.
Baeßler, S.
Bailey, I.
Bailey, L.
Baranov, V. A.
Barlas-Yucel, E.
Barrett, T.
Barzi, E.
Bedeschi, F.
Berz, M.
Bhattacharya, M.
Binney, H. P.
Bloom, P.
Bono, J.
Bottalico, E.
Bowcock, T.
Braun, S.
Bressler, M.
Cantatore, G.
Carey, R. M.
Casey, B. C. K.
Cauz, D.
Chakraborty, R.
Chapelain, A.
Chappa, S.
Charity, S.
Chen, C.
Cheng, M.
Chislett, R.
Chu, Z.
Chupp, T. E.
Claessens, C.
Convery, M. E.
Corrodi, S.
Cotrozzi, L.
Crnkovic, J. D.
Dabagov, S.
Debevec, P. T.
Di Falco, S.
Di Sciascio, G.
Donati, S.
Drendel, B.
Driutti, A.
Duginov, V. N.
Eads, M.
Edmonds, A.
Esquivel, J.
Farooq, M.
Fatemi, R.
Ferrari, C.
Fertl, M.
Fienberg, A. T.
Fioretti, A.
Flay, D.
Foster, S. B.
Friedsam, H.
Froemming, N. S.
Gabbanini, C.
Gaines, I.
Galati, M. D.
Ganguly, S.
Garcia, A.
George, J.
Gibbons, L. K.
Gioiosa, A.
Giovanetti, K. L.
Girotti, P.
Gohn, W.
Goodenough, L.
Gorringe, T.
Grange, J.
Grant, S.
Gray, F.
Haciomeroglu, S.
Halewood-Leagas, T.
Hampai, D.
Han, F.
Hempstead, J.
Hertzog, D. W.
Hesketh, G.
Hess, E.
Hibbert, A.
Hodge, Z.
Hong, K. W.
Hong, R.
Hu, T.
Hu, Y.
Iacovacci, M.
Incagli, M.
Kammel, P.
Kargiantoulakis, M.
Karuza, M.
Kaspar, J.
Kawall, D.
Kelton, L.
Keshavarzi, A.
Kessler, D. S.
Khaw, K. S.
Khechadoorian, Z.
Khomutov, N. V.
Kiburg, B.
Kiburg, M.
Kim, O.
Kinnaird, N.
Kraegeloh, E.
Krylov, V. A.
Kuchinskiy, N. A.
Labe, K. R.
LaBounty, J.
Lancaster, M.
Lee, S.
Li, B.
Li, D.
Li, L.
Logashenko, I.
Campos, A. Lorente
Lu, Z.
Lucà, A.
Lukicov, G.
Lusiani, A.
Lyon, A. L.
MacCoy, B.
Madrak, R.
Makino, K.
Mastroianni, S.
Miller, J. P.
Miozzi, S.
Mitra, B.
Morgan, J. P.
Morse, W. M.
Mott, J.
Nath, A.
Ng, J. K.
Nguyen, H.
Oksuzian, Y.
Omarov, Z.
Osofsky, R.
Park, S.
Pauletta, G.
Piacentino, G. M.
Pilato, R. N.
Pitts, K. T.
Plaster, B.
Počanić, D.
Pohlman, N.
Polly, C. C.
Price, J.
Quinn, B.
Qureshi, M. U. H.
Ramachandran, S.
Ramberg, E.
Reimann, R.
Roberts, B. L.
Rubin, D. L.
Sakurai, M.
Santi, L.
Schlesier, C.
Schreckenberger, A.
Semertzidis, Y. K.
Shemyakin, D.
Sorbara, M.
Stapleton, J.
Still, D.
Stöckinger, D.
Stoughton, C.
Stratakis, D.
Swanson, H. E.
Sweetmore, G.
Sweigart, D. A.
Syphers, M. J.
Tarazona, D. A.
Teubner, T.
Tewsley-Booth, A. E.
Tishchenko, V.
Tran, N. H.
Turner, W.
Valetov, E.
Vasilkova, D.
Venanzoni, G.
Volnykh, V. P.
Walton, T.
Weisskopf, A.
Welty-Rieger, L.
Winter, P.
Wu, Y.
Yu, B.
Yucel, M.
Zeng, Y.
Zhang, C.
author_facet Aguillard, D. P.
Albahri, T.
Allspach, D.
Anisenkov, A.
Badgley, K.
Baeßler, S.
Bailey, I.
Bailey, L.
Baranov, V. A.
Barlas-Yucel, E.
Barrett, T.
Barzi, E.
Bedeschi, F.
Berz, M.
Bhattacharya, M.
Binney, H. P.
Bloom, P.
Bono, J.
Bottalico, E.
Bowcock, T.
Braun, S.
Bressler, M.
Cantatore, G.
Carey, R. M.
Casey, B. C. K.
Cauz, D.
Chakraborty, R.
Chapelain, A.
Chappa, S.
Charity, S.
Chen, C.
Cheng, M.
Chislett, R.
Chu, Z.
Chupp, T. E.
Claessens, C.
Convery, M. E.
Corrodi, S.
Cotrozzi, L.
Crnkovic, J. D.
Dabagov, S.
Debevec, P. T.
Di Falco, S.
Di Sciascio, G.
Donati, S.
Drendel, B.
Driutti, A.
Duginov, V. N.
Eads, M.
Edmonds, A.
Esquivel, J.
Farooq, M.
Fatemi, R.
Ferrari, C.
Fertl, M.
Fienberg, A. T.
Fioretti, A.
Flay, D.
Foster, S. B.
Friedsam, H.
Froemming, N. S.
Gabbanini, C.
Gaines, I.
Galati, M. D.
Ganguly, S.
Garcia, A.
George, J.
Gibbons, L. K.
Gioiosa, A.
Giovanetti, K. L.
Girotti, P.
Gohn, W.
Goodenough, L.
Gorringe, T.
Grange, J.
Grant, S.
Gray, F.
Haciomeroglu, S.
Halewood-Leagas, T.
Hampai, D.
Han, F.
Hempstead, J.
Hertzog, D. W.
Hesketh, G.
Hess, E.
Hibbert, A.
Hodge, Z.
Hong, K. W.
Hong, R.
Hu, T.
Hu, Y.
Iacovacci, M.
Incagli, M.
Kammel, P.
Kargiantoulakis, M.
Karuza, M.
Kaspar, J.
Kawall, D.
Kelton, L.
Keshavarzi, A.
Kessler, D. S.
Khaw, K. S.
Khechadoorian, Z.
Khomutov, N. V.
Kiburg, B.
Kiburg, M.
Kim, O.
Kinnaird, N.
Kraegeloh, E.
Krylov, V. A.
Kuchinskiy, N. A.
Labe, K. R.
LaBounty, J.
Lancaster, M.
Lee, S.
Li, B.
Li, D.
Li, L.
Logashenko, I.
Campos, A. Lorente
Lu, Z.
Lucà, A.
Lukicov, G.
Lusiani, A.
Lyon, A. L.
MacCoy, B.
Madrak, R.
Makino, K.
Mastroianni, S.
Miller, J. P.
Miozzi, S.
Mitra, B.
Morgan, J. P.
Morse, W. M.
Mott, J.
Nath, A.
Ng, J. K.
Nguyen, H.
Oksuzian, Y.
Omarov, Z.
Osofsky, R.
Park, S.
Pauletta, G.
Piacentino, G. M.
Pilato, R. N.
Pitts, K. T.
Plaster, B.
Počanić, D.
Pohlman, N.
Polly, C. C.
Price, J.
Quinn, B.
Qureshi, M. U. H.
Ramachandran, S.
Ramberg, E.
Reimann, R.
Roberts, B. L.
Rubin, D. L.
Sakurai, M.
Santi, L.
Schlesier, C.
Schreckenberger, A.
Semertzidis, Y. K.
Shemyakin, D.
Sorbara, M.
Stapleton, J.
Still, D.
Stöckinger, D.
Stoughton, C.
Stratakis, D.
Swanson, H. E.
Sweetmore, G.
Sweigart, D. A.
Syphers, M. J.
Tarazona, D. A.
Teubner, T.
Tewsley-Booth, A. E.
Tishchenko, V.
Tran, N. H.
Turner, W.
Valetov, E.
Vasilkova, D.
Venanzoni, G.
Volnykh, V. P.
Walton, T.
Weisskopf, A.
Welty-Rieger, L.
Winter, P.
Wu, Y.
Yu, B.
Yucel, M.
Zeng, Y.
Zhang, C.
contents We present details on a new measurement of the muon magnetic anomaly, $a_μ= (g_μ-2)/2$. The result is based on positive muon data taken at Fermilab's Muon Campus during the 2019 and 2020 accelerator runs. The measurement uses $3.1$ GeV$/c$ polarized muons stored in a $7.1$-m-radius storage ring with a $1.45$ T uniform magnetic field. The value of $ a_μ$ is determined from the measured difference between the muon spin precession frequency and its cyclotron frequency. This difference is normalized to the strength of the magnetic field, measured using Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The ratio is then corrected for small contributions from beam motion, beam dispersion, and transient magnetic fields. We measure $a_μ= 116 592 057 (25) \times 10^{-11}$ (0.21 ppm). This is the world's most precise measurement of this quantity and represents a factor of $2.2$ improvement over our previous result based on the 2018 dataset. In combination, the two datasets yield $a_μ(\text{FNAL}) = 116 592 055 (24) \times 10^{-11}$ (0.20 ppm). Combining this with the measurements from Brookhaven National Laboratory for both positive and negative muons, the new world average is $a_μ$(exp) $ = 116 592 059 (22) \times 10^{-11}$ (0.19 ppm).
format Preprint
id arxiv_https___arxiv_org_abs_2402_15410
institution arXiv
publishDate 2024
record_format arxiv
spellingShingle Detailed Report on the Measurement of the Positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.20 ppm
Aguillard, D. P.
Albahri, T.
Allspach, D.
Anisenkov, A.
Badgley, K.
Baeßler, S.
Bailey, I.
Bailey, L.
Baranov, V. A.
Barlas-Yucel, E.
Barrett, T.
Barzi, E.
Bedeschi, F.
Berz, M.
Bhattacharya, M.
Binney, H. P.
Bloom, P.
Bono, J.
Bottalico, E.
Bowcock, T.
Braun, S.
Bressler, M.
Cantatore, G.
Carey, R. M.
Casey, B. C. K.
Cauz, D.
Chakraborty, R.
Chapelain, A.
Chappa, S.
Charity, S.
Chen, C.
Cheng, M.
Chislett, R.
Chu, Z.
Chupp, T. E.
Claessens, C.
Convery, M. E.
Corrodi, S.
Cotrozzi, L.
Crnkovic, J. D.
Dabagov, S.
Debevec, P. T.
Di Falco, S.
Di Sciascio, G.
Donati, S.
Drendel, B.
Driutti, A.
Duginov, V. N.
Eads, M.
Edmonds, A.
Esquivel, J.
Farooq, M.
Fatemi, R.
Ferrari, C.
Fertl, M.
Fienberg, A. T.
Fioretti, A.
Flay, D.
Foster, S. B.
Friedsam, H.
Froemming, N. S.
Gabbanini, C.
Gaines, I.
Galati, M. D.
Ganguly, S.
Garcia, A.
George, J.
Gibbons, L. K.
Gioiosa, A.
Giovanetti, K. L.
Girotti, P.
Gohn, W.
Goodenough, L.
Gorringe, T.
Grange, J.
Grant, S.
Gray, F.
Haciomeroglu, S.
Halewood-Leagas, T.
Hampai, D.
Han, F.
Hempstead, J.
Hertzog, D. W.
Hesketh, G.
Hess, E.
Hibbert, A.
Hodge, Z.
Hong, K. W.
Hong, R.
Hu, T.
Hu, Y.
Iacovacci, M.
Incagli, M.
Kammel, P.
Kargiantoulakis, M.
Karuza, M.
Kaspar, J.
Kawall, D.
Kelton, L.
Keshavarzi, A.
Kessler, D. S.
Khaw, K. S.
Khechadoorian, Z.
Khomutov, N. V.
Kiburg, B.
Kiburg, M.
Kim, O.
Kinnaird, N.
Kraegeloh, E.
Krylov, V. A.
Kuchinskiy, N. A.
Labe, K. R.
LaBounty, J.
Lancaster, M.
Lee, S.
Li, B.
Li, D.
Li, L.
Logashenko, I.
Campos, A. Lorente
Lu, Z.
Lucà, A.
Lukicov, G.
Lusiani, A.
Lyon, A. L.
MacCoy, B.
Madrak, R.
Makino, K.
Mastroianni, S.
Miller, J. P.
Miozzi, S.
Mitra, B.
Morgan, J. P.
Morse, W. M.
Mott, J.
Nath, A.
Ng, J. K.
Nguyen, H.
Oksuzian, Y.
Omarov, Z.
Osofsky, R.
Park, S.
Pauletta, G.
Piacentino, G. M.
Pilato, R. N.
Pitts, K. T.
Plaster, B.
Počanić, D.
Pohlman, N.
Polly, C. C.
Price, J.
Quinn, B.
Qureshi, M. U. H.
Ramachandran, S.
Ramberg, E.
Reimann, R.
Roberts, B. L.
Rubin, D. L.
Sakurai, M.
Santi, L.
Schlesier, C.
Schreckenberger, A.
Semertzidis, Y. K.
Shemyakin, D.
Sorbara, M.
Stapleton, J.
Still, D.
Stöckinger, D.
Stoughton, C.
Stratakis, D.
Swanson, H. E.
Sweetmore, G.
Sweigart, D. A.
Syphers, M. J.
Tarazona, D. A.
Teubner, T.
Tewsley-Booth, A. E.
Tishchenko, V.
Tran, N. H.
Turner, W.
Valetov, E.
Vasilkova, D.
Venanzoni, G.
Volnykh, V. P.
Walton, T.
Weisskopf, A.
Welty-Rieger, L.
Winter, P.
Wu, Y.
Yu, B.
Yucel, M.
Zeng, Y.
Zhang, C.
High Energy Physics - Experiment
High Energy Physics - Phenomenology
Nuclear Experiment
We present details on a new measurement of the muon magnetic anomaly, $a_μ= (g_μ-2)/2$. The result is based on positive muon data taken at Fermilab's Muon Campus during the 2019 and 2020 accelerator runs. The measurement uses $3.1$ GeV$/c$ polarized muons stored in a $7.1$-m-radius storage ring with a $1.45$ T uniform magnetic field. The value of $ a_μ$ is determined from the measured difference between the muon spin precession frequency and its cyclotron frequency. This difference is normalized to the strength of the magnetic field, measured using Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The ratio is then corrected for small contributions from beam motion, beam dispersion, and transient magnetic fields. We measure $a_μ= 116 592 057 (25) \times 10^{-11}$ (0.21 ppm). This is the world's most precise measurement of this quantity and represents a factor of $2.2$ improvement over our previous result based on the 2018 dataset. In combination, the two datasets yield $a_μ(\text{FNAL}) = 116 592 055 (24) \times 10^{-11}$ (0.20 ppm). Combining this with the measurements from Brookhaven National Laboratory for both positive and negative muons, the new world average is $a_μ$(exp) $ = 116 592 059 (22) \times 10^{-11}$ (0.19 ppm).
title Detailed Report on the Measurement of the Positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.20 ppm
topic High Energy Physics - Experiment
High Energy Physics - Phenomenology
Nuclear Experiment
url https://arxiv.org/abs/2402.15410