星系、瞬即电场就会给这种自旋进动带来额外的粒中微小偏转。这条新路线的寻找线索理论种子早在三十多年前就已经埋下。其内禀 EDM 必须沿自旋方向或与自旋方向相反，宇宙水分子的不对电偶极矩来自分子的空间结构和电荷分布；而对于具有自旋的粒子，
事实上，从转
于是瞬即，在通常的粒中早期宇宙图景中，
传统的寻找线索 EDM 实验通常让极化粒子穿过外加电磁场，两者一旦相遇，宇宙因此它的不对 EDM 测量为寻找与奇异夸克相关的新 CP 破坏来源提供了独特窗口，
图 1｜正反物质不对称现象。从转特别是瞬即建立和完善了基于完整角分布的分析框架，并最终成为恒星、粒中并将 Λ EDM 的测量精度推进到了 10⁻¹⁹ e·cm 量级，连接的却是“我们为什么会存在”这样宏大的问题。并与自然界的基本对称性密切相连。
换句话说，就是（electric dipole moment，几乎都由物质构成。相比 1981 年的实验结果提高了约三个数量级。磁矩和磁场方向都会反转，
在北京正负电子对撞机 上，一个关键条件是物质过程与相应的反物质过程并不完全对称，研究人员利用此前测量 Λ 磁矩的数据寻找 EDM，
【相关阅读】
[1] BESIII Collaboration, “Measurement of the Λ Electric Dipole Moment with an Entangled Baryon-Antibaryon System,” Science 393, 1027-1030(2026).
论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx7334, DOI: 10.1126/science.adx7334
[2] X.G. He, J. P. Ma, Bruce McKellar, “CP violation in J/ψ→ΛΛ” Phys. Rev. D 47, R1744–R1746 (1993). X.G. He, J.P. Ma, “Testing of P and CP symmetries with e⁺e⁻→J/ψ→ΛΛ” Phys. Lett. B 839 (2023) 137834.
[3] F. Zhang, Y. Gao, L. Huo, “An improved method for determining the electric dipole moment of Λ hyperon,” Phys. Lett. B 681, 237–239 (2009).
[4] J. Fu, H.-B. Li, J.-P. Wang, F.-S. Yu, J. Zhang, “Probing hyperon electric dipole moments with a full angular analysis,” Phys. Rev. D 108, L091301 (2023).
【相关报道】
https://www.eurekalert.org/news-releases/1142555
（作者分别为中国科学院大学博士后、
从衰变方向中读出 EDM
BESIII 方法最巧妙的地方，质子的出射方向会携带母粒子自旋方向的信息；反 Λ 的衰变同样记录着反粒子的自旋信息。身边的空气和水，负电荷的分布中心并不完全重合，图片来源：BESIII 合作组。并对其完整角分布进行了精细分析。
实验结果没有发现 Λ EDM 显著偏离零，把自身的自旋信息写进衰变产物的方向之中。因此，此后四十多年，“新物理指纹”尚未显现，原初物质和反物质应当成对产生。这套方法还可以进一步推广到其他超子体系。实验利用高能质子轰击铍靶，因此能够提供一个与其他粒子体系互补的独特窗口。它是否也存在一丝极其微弱的电学“偏心”？
北京谱仪 III（BESIII）国际合作组最近发表于《Science》的研究，同时也开辟了一条利用纠缠超子—反超子体系研究短寿命重子 EDM 的新实验路径。也就是存在电荷共轭—宇称联合对称性破坏，会倾向于沿某一特定方向排列。筛选出约 300 万个高纯度 Λ—反 Λ 信号事例，要形成这种物质—反物质的不平衡，EDM 与电场之间的相互作用会发生变化。图片来源： 合作组。Λ 衰变为质子和 π 介子，这条跨越三十余年的研究脉络，
可以把它们想象成两个彼此“牵连”的微观指南针：虽然 Λ 和反 Λ 朝着不同方向飞离，这种方法不再要求短寿命的超子在外场中“等待”足够长时间，可以利用 衰变产生的超子—反超子体系，物质最终留下了一点极其微小的盈余。这一设想终于具备了开展高精度实验检验的条件。过去的实验试图观察 Λ 在外场中“转了多少”；而 BESIII 则直接从它衰变时留下的方向信息中，寻找的正是 Λ 超子的电偶极矩[1]。BESIII 合作组基于约 100 亿个 J/ψ 事例，
图 5｜BESIII 的 Λ EDM 测量。
这一结果进一步压缩了新的 CP 破坏效应可能存在的参数空间，
但问题在于，
图 4｜费米实验的自旋进动测量。研究人员再通过质子的出射方向读取 Λ 的极化信息。也折射出中国粒子物理长期而持续的积累。意味着在宇宙演化的早期，以及组成我们身体的每一个原子，高能物理研究所研究员）
在自身静止参考系中，到分析方法的发展，
当 Λ 衰变成质子和 π 介子时，其中一部分 J/ψ 会衰变成一对 Λ 和反 Λ，也正因为如此，给出了 1.5 × 10⁻¹⁶ e·cm 的上限。就可以反推出这对纠缠超子—反超子体系的自旋结构，即
而寻找这些新效应的一类极其灵敏的探针，非零的永久性内禀 EDM 意味着
图 3｜Λ 超子在外加电磁场中的时间反演示意。
三十多年后，它几乎转瞬即逝。再从衰变产物中把这些信息读取出来。不妨先从一杯水说起。又是如何出现的？
我们今天能够存在，不断提升对 Λ EDM 的实验灵敏度[3,4]。在 CPT 对称性成立的前提下，效应越微弱，
可以想象把一个具有自旋的粒子置于外加电磁场中，物理学家用电偶极矩来描述这种电荷分离的程度和方向。行星乃至生命的原料。只要足够精确地测量这些末态粒子的运动方向，但其中正、中国的理论物理学家提出，那么，
图 2｜从水分子到 Λ 超子的电偶极矩。电子和正电子对撞可以产生大量 J/ψ 粒子。电子、产生包含 Λ 的中性粒子束流，并与中子、然后将整个物理过程“倒放”。
1993 年，
这正是 EDM 与宇宙物质—反物质不对称之谜产生联系的地方。
沿着这个直觉继续走向更小的尺度，电偶极矩背后的物理含义已经发生了根本变化。从水分子走向 Λ 超子，Λ 所属的超子家族含有奇异夸克，这显然是一个巨大的挑战：实验必须赶在它衰变之前，仿佛在电学意义上存在一点“偏心”。下夸克 d 和奇夸克 s 组成的中性粒子。观察其自旋方向如何进动（即像陀螺一样绕某一方向缓慢转动）。如果粒子具有 EDM，随后，
与转瞬即逝的生命赛跑
科学家已经在电子、就越需要足够长的时间积累。让微小的自旋偏转逐渐积累，
从一个转瞬即逝的微观粒子里，一个重要的对称性就是时间反演（T）对称性。测量 EDM，并不意味着它一定没有电偶极矩。可以用一个粗略的数量级比喻来理解：每十亿个反物质粒子，Λ 超子仍能够借助量子纠缠，
物理学家认为，对于精密测量来说，由于 Λ 寿命极短，磁矩与磁场之间的相互作用在这一变换下仍保持不变；但由于 EDM 与自旋方向相连，
如果物质和反物质始终完全对称，中子、恒星、Λ 的弱衰变本身就是一个天然的“自旋分析器”。
一个体系整体不带电，但它们的自旋信息仍通过紧密关联。读取 EDM 可能留下的微弱痕迹。
这一次，
其中，而是直接读取 Λ 在产生和衰变过程中留下的量子信息。图片来源：Symmetry Magazine。Λ EDM 的实验精度始终没有实现数量级上的突破。
一个水分子由一个氧原子和两个氢原子组成。行星，转化为光等其他粒子。在时间反演下，随着 BESIII 积累了百亿量级的 J/ψ 数据，在于它不再依赖 Λ 在外场中长时间积累自旋偏转，Λ 实在太“短命”了。也就是这个粒子本身自带的电偶极矩是不是不等于 0。就相当于把“寻找新的 CP 破坏来源”转化成了一个可以精密检验的问题：粒子是否具有非零的内禀 EDM，原子和分子等体系中的 EDM 搜索形成互补。并进一步从完整的联合角分布中提取 Λ EDM 的信息。然而，在极其有限的飞行时间里积累微弱的自旋偏转，同时又难以获得高极化度的超子束流，Λ（Lambda）超子是由上夸克 u、
此后，
对于寿命极短的 Λ 来说，
要继续向更小的尺度推进，
与传统方法不同，那个“多出来的一个”留了下来，而电场方向保持不变。原子和分子等多种体系中寻找 EDM 的踪迹。
1981 年，但 BESIII 已将 Λ EDM 的实验灵敏度较此前测量提高了约三个数量级。通过角分布中的 CP 破坏信息间接提取 Λ 的 EDM[2]。Λ 的平均寿命只有约 2.6 × 10⁻¹⁰ 秒。并让 Λ 穿过磁场。
从早期的理论构想，
如果某些未知的新相互作用曾经参与塑造早期宇宙中的物质优势，EDM）。再到大科学装置上的实验实现，
未来，中国科学家进一步发展了相关分析方法，
Λ 超子含有奇异夸克，
曾沿着这一路线开展 Λ EDM 测量。自旋、
文 | 张剑宇、大约对应十亿零一个物质粒子；成对湮灭之后，那么今天这个几乎完全由物质构成的世界，
一杯水里的微观“偏心”
要理解什么是电偶极矩，虽然整个水分子不带净电荷，图片来源：BESIII 合作组。
不过，而两者的自旋处于彼此关联的量子态中。图片来源：BESIII 合作组。就会彼此湮灭，T 对称性破坏也意味着 CP 对称性破坏。它们也可能在今天的粒子内部留下极其微弱的 EDM 痕迹。因此，
更关键的是，当水分子置于外电场中时，需要一条不同于传统自旋进动实验的新路线。寻找宇宙演化早期可能留下的痕迹——这或许正是 EDM 测量最迷人的地方：一个极其微小的效应，
即使生命只有不到十亿分之一秒，
在这项发表于《Science》的研究中，