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原子能院原子核多体理论研究取得突破性进展

2021-12-15 09:07     来源:中国原子能科学研究院     核物理原子核
近日,原子能院核物理研究所理论物理中心在原子核多体理论研究方面取得了突破性进展。该工作对VAP(投影后变分)理论进行了显著简化,使高速转动下的原子核结构的微观理论研究迈出了关键一步。该研究成果以“Variation after projection calculations for high-spin states(高自旋态的投影后变分计算)”为题,被国际核物理领域顶级期刊Physics Letters B(《物理快报B》)接收并发表。论文作者为原子能院高早春研究员。

原子核由质子和中子构成,是一个复杂的强相互作用量子多体体系。理论上,原子核的各种性质由量子力学进行描述,其能级状态由波函数表示。在核物理中,原子核多体波函数理论上由壳模型计算给出。而在实际计算中,壳模型的计算量在变形重核区会变得异常巨大,很难获得原子核多体波函数的精确解。因此,人们只能发展各种壳模型近似方法,以期在变形重核区得到较好的近似波函数。VAP方法,就是非常重要的壳模型近似方法之一。

近年来,原子能院成功发展了一套有效的VAP计算方法,并取得了一系列重要成果,其中包括利用柯西交错定理首次提出了对原子核晕态和非晕态波函数同时求解的新算法。在这篇最新的论文中,作者对VAP波函数做了显著简化,即在对自旋为J的核态计算中,原来的波函数需包含2J+1个投影基,现在仅需包含1个投影基,仍然可以得到很好的壳模型近似结果。


用简化的VAP波函数得到的能量(黑点),仍然具有很好的壳模型近似

该工作获得了国家自然科学基金和财政部稳定支持研究经费项目的支持。

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