近日，2026年基础物理学突破奖揭晓，欧洲核子研究中心、美国布鲁克海文国家实验室和费米国家加速器实验室的三代缪子反常磁矩实验国际合作组（Muon g-2 Collaboration）共同获奖。该奖项是科学突破奖（Breakthrough Prize） 的三大奖项之一，单项奖金300万美元，被誉为“科学界的奥斯卡”。其中，费米缪子反常磁矩实验国际合作组凭借2025年公布的最终测量结果，将缪子反常磁矩实验精度推进至127 ppb，给出了目前最新、最精确的实验结果，在本次获奖的三代实验中发挥了尤为重要的作用。上海交通大学缪子物理团队作为费米缪子反常磁矩国际合作组的核心贡献团队之一，与全球376名研究人员共同分享这一基础物理学领域的国际顶级荣誉。
图片：上海交通大学缪子物理团队获奖人员
获奖成果
缪子反常磁矩实验是近六十年来国际粒子物理领域最具标志性的精密测量实验之一。缪子是电子的“大个兄弟”，其质量约为电子的 207 倍；与电子一样，缪子像一个微小的磁体，在外磁场中以由“g 因子”描述的进动速率绕自旋轴摆动。量子场论预言，真空中不断涌现与湮灭的虚粒子会使 g 略大于 2，而这一微小的“反常”正是粒子物理标准模型之外的新粒子与新相互作用的灵敏探针。缪子反常磁矩实验致力于以前所未有的精度测量这一反常偏离 aμ = (g − 2)/2。该精确测量实验不仅助力检验量子场论与标准模型的完备性，更为探索超出标准模型的新物理开辟道路。
基础物理学突破奖特别表彰了缪子反常磁矩三代合作组在粒子物理领域的里程碑贡献： 欧洲核子中心于 1960–1970 年代首次实现具有意义的反常磁矩测量、布鲁克海文实验室于 1990 年代将测量精度大幅提升，费米实验室于 2013 年将直径 15 米、重达 50 吨的超导储存环磁铁海陆联运运至美国芝加哥西郊，并将最终实验精度推进至 127 ppb（亿分之一百二十七）。这比 1965 年欧洲核子中心首次实验的精度提升了约三万倍，成为世界上最精确的基本物理测量之一。
突破奖的颁奖词还写道：“该奖表彰三代合作组数十年来在缪子反常磁矩测量上开创性的工作，不断突破实验精度的极限，并为超越标准模型的新物理探索开启了新的时代。”
上海交大缪子物理团队介绍
上海交通大学自 2012 年起作为初始成员与合作单位正式加入费米实验室缪子反常磁矩国际合作组，是合作组中参与实验测量任务最全面的研究单位之一。团队由李亮教授（物理与天文学院）和许金祥副教授（李政道研究所）共同领导。团队在缪子反常进动频率的重建与分析、高精度磁场测量与标定、束流动力学修正、束流相干振荡建模、以及电磁量能器与硅光电倍增管读出系统性能研究等方面做出了一系列重要贡献。
李亮于2012年带领团队加入费米缪子反常磁矩国际合作组，是上海交通大学缪子物理团队的主要负责人之一。多年来，他带领团队深度参与高精度磁场测量与标定、离线数据处理与分析等关键任务，为实验最终达到127 ppb的国际最高测量精度作出了重要贡献。李亮教授任合作组秘书长并两次入选执行委员会，自2018年起连续担任合作组离线数据组总负责人，全面负责实验数据的生成、传输、预处理、重建和模拟，组织建设了支撑全实验数据处理与物理分析的核心离线架构。围绕复杂堆积本底、能量残留递减等实验难题，他带领团队发展了数据驱动修正方法和高精度探测器模拟算法，有效降低了系统误差，提升了信号提取精度。作为交大团队首席PI，他还深度参与并主导了缪子进动频率测量及精确磁场测量标定等核心分析工作，团队独立分析结果被纳入合作组最终发布的综合测量结果。交大团队在国际合作组三十多家单位中人数与贡献显示度均居前列，充分体现了团队在国际合作中的重要学术影响力。
此外，李亮教授同时也是上海交大ATLAS团队的核心成员，在顶夸克精确测量与新物理寻找、双希格斯产生过程寻找以及希格斯自耦合测定等前沿研究中作出了重要贡献。他先后作为ATLAS国际合作组和费米缪子反常磁矩国际合作组成员，于2025年和2026年连续两年分享基础物理学突破奖，这一经历在全球科学界也极为罕见。李亮教授还积极推动国际缪子物理前沿研究成果在国内重大科技基础设施上的延伸布局，牵头推进基于强流重离子加速器装置（HIAF）的DREAMuS实验计划，并在国内缪子束流相关学术交流与研究队伍建设中发挥了引领作用，为我国缪子科学研究平台的发展作出了重要贡献。
许金祥自2015年起加入缪子反常磁矩合作组，先后担任缪子反常进动频率分析共同召集人与合作组执行委员会成员，是合作组内少数全程深度参与实验设计、研发、搭建、调试、数据采集及最终物理成果发表全链条工作的科学家之一。早期，他系统开展了缪子束流注入与存储研究。在探测器研发阶段，作为PbF₂电磁量能器与SiPM读出系统束流测试及性能研究的核心成员，他为缪子衰变正电子的高精度能量与时间重建奠定了刻度方法基础，构建了相应软件与算法框架，并在实验调试阶段牵头搭建Nearline系统，为实验提供了快速事例重建的数据通道。2019年，许金祥以“李政道学者”身份加盟李政道研究所，随即带领新建研究团队深度介入合作组内Phase Acceptance束流动力学系统修正工作组（任共同负责人）及束流Betatron振荡系统误差分析工作组（任负责人）的关键任务。其间，他创新性地发展出基于高斯过程回归的非参数化CBO建模方法，有效突破了传统参数化拟合在束流动力学修正中的精度瓶颈，为Run‑4/5/6数据分析阶段系统误差估算提供了重要的方法学支撑。
此外，许金祥还领导团队作为初始成员与合作单位加入瑞士保罗谢尔研究所（PSI）的缪子电偶极矩实验（muEDM），并先后担任模拟与分析负责人及缪子探测器负责人；在上海市科委“基础研究特区”计划支持下，与上海科技大学和中国科学院高等研究院合作推进SHINE缪子源预研项目；在上海市规划与自然资源局支持下，与上海市地矿集团等单位合作拓展超大城市地下空间的缪子成像应用研究。许金祥还荣获了2026年上海交通大学校长奖，并将担任今年8月举行的NuFact 2026中微子工厂国际会议本地筹备委员会主席。
上海交大缪子团队与美国费米国家实验室、阿贡国家实验室、华盛顿大学、康奈尔大学、波士顿大学、伊利诺伊大学、密歇根州立大学、意大利国家核物理研究院、德国美因茨大学、英国曼彻斯特大学、利物浦大学、日本高能物理研究所等国际知名研究机构开展了广泛的合作与联合培养。团队于2023年主办了第一届高亮度和高精度前沿缪子物理国际研讨会（MIP 2023），2025年主办了首届中日欧缪子物理研讨会，今年将承办2026年中微子工厂国际会议（NuFact 2026）。团队的相关研究获得了国家自然科学基金委员会、粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室、上海交通大学物理与天文学院和李政道研究所等平台的大力支持，在此表示衷心的感谢。
图片：上海交通大学缪子物理团队在首届高亮度和高精度前沿缪子物理大会 (MIP2023) 上的合影
图片：上海交通大学缪子物理团队在物理与天文学院合影（2026）
图片：上海交通大学缪子物理团队在李政道研究所合影（2025）
团队成员
毕业博士生：
2022年：李柄志
2025年：胡天齐
毕业硕士生：
2021年：储兆林
2023年：黄俊凯
2024年：胡越恺
在读博士生：
黄俊凯、曾永浩、卢泽嘉
参加科研实践的本科生：
胡杨，汪华洋，赵沛锋，俞皓涵，郝展绪，刘牧原，吴添烨，张佳栋，吕濛，蔡欣桐，俞方远，陈思元，黄幸运，万一民，朱一鸣
在站博士后:
陈翔、吴崇昊
团队成员离校后去向：
李柄志（之江实验室，助理研究员），李迪开（深圳技术大学，助理教授）、储兆林（中国人民银行）、Eremey Valetov（密歇根州立大学，束流科学家）、陈程（深圳新凯来技术有限公司）、Siew Yan Hoh（厦门大学马来西亚分校，副教授）、Yusuke Takeuchi（名古屋大学，助理教授）
参考文献
[1] Muon g-2 Collaboration, “Measurement of the Positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 127 ppb,” Phys. Rev. Lett. 135 (2025) 101802.
[2] Muon g-2 Collaboration, “Measurement of the positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.20 ppm,” Phys. Rev. Lett. 131 (2023) 161802.
[3] Muon g-2 Collaboration, “Detailed report on the measurement of the positive muon anomalous magnetic moment to 0.20 ppm,” Phys. Rev. D 110 (2024) 032009.
[4] Muon g-2 Collaboration, “Measurement of the Positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.46 ppm,” Phys. Rev. Lett. 126 (2021) 141801.
[5] Muon g-2 Collaboration, “Beam dynamics corrections to the Run-1 measurement of the muon anomalous magnetic moment at Fermilab,” Phys. Rev. Accel. Beams 24 (2021) 044002.
[6] Muon g-2 Collaboration, “Magnetic-field measurement and analysis for the Muon g-2 Experiment at Fermilab,” Phys. Rev. A 103 (2021) 042208.
[7] Muon g-2 Collaboration, “Measurement of the anomalous precession frequency of the muon in the Fermilab Muon g-2 Experiment,” Phys. Rev. D 103 (2021) 072002.
[8] K. S. Khaw et al., “Performance of the Muon g-2 calorimeter and readout systems measured with test beam data,” Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 945 (2019)；L. Li et al., “The calorimeter system of the new muon g-2 experiment at Fermilab”, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 824 (2016); A. T. Fienberg, L. Li et al., “Studies of an array of PbF2 crystals with large-area SiPM readout”, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 783 (2015).
[9] BNL Muon g-2 Collaboration, “Final Report of the Muon E821 Anomalous Magnetic Moment Measurement at BNL,” Phys. Rev. D 73 (2006) 072003.
[10] CERN Muon g-2 Collaboration, “Final report on the CERN muon storage ring including the Anomalous Magnetic Moment and the Electric Dipole Moment of the Muon, and a Direct Test of Relativistic Time Dilation” Nucl. Phys. B 150 (1979) 1-75.
