Abstract

In-Medium Similarity Renormalization Group (IMSRG) er en ab initio many-body-metode, som har en blød polynomial skalering med systemets størrelse og en hermitisk ramme til at skabe Hamiltonians, der er skræddersyet til brug med lavniveau-approksimationer som Hartree-Fock (HF)-teori eller random phase-approksimation (RPA). Den fleksibilitet, der følger med disse egenskaber, har gjort IMSRG til en grundpille i moderne nuklearstrukturteori. Spektroskopi med IMSRG-beregninger har imidlertid været begrænset til skalare observabler i kerner, der er tilgængelige med shell-modelmaskineri, hvor IMSRG anvendes til at konstruere effektive valensrumsinteraktioner. I denne afhandling præsenterer vi to nye udviklinger, som i høj grad har udvidet IMSRG’s evne til at udføre spektroskopiske beregninger. Den første er indførelsen af IMSRG’s bevægelsesligninger (EOM-IMSRG), som anvender et tilnærmet, men systematisk forbedrelig diagonaliseringsskema i forbindelse med IMSRG til at producere spektrer og bølgefunktioner. Metoden lider ikke under model-rumsbegrænsningerne i forbindelse med skalmodellen, men den giver afkald på en vis nøjagtighed på grund af den tilnærmede diagonalisering. Vi sammenligner denne nye metode med de veletablerede bevægelsesligninger koblede klynge- og fuldkonfigurationsinteraktionsmetoder, hvor vi viser, at metoden faktisk er brugbar for systemer med lukkede skaller, hvilket tilskynder til udvidelse til åbne skaller ved hjælp af en multireferenceformalisme. Vi introducerer også en perturbativ ramme for at tilføje systematiske korrektioner til EOM-IMSRG-metoden og viser resultater for kerner med lukkede skaller og kvantepunkter. Den anden udvikling er en generaliseret effektiv operatørformalisme for IMSRG, som er i stand til konsekvent at udvikle ikke-scalare operatører, der er relevante for elektrosvage overgange og momenter. Denne generelle ramme kan anvendes på både EOM-IMSRG- og valensrum-IMSRG-metoderne. Vi benchmarker elektromagnetiske overgangsstyrker og -momenter ved hjælp af begge disse metoder, idet vi også sammenligner med den kvasi-præcise no-core shell-model og eksperimentet, når de er tilgængelige. Vi viser, at en konsekvent renormalisering af observabler er afgørende for præcise beregninger med IMSRG. Vi finder, at vores metoder fungerer godt for overgange, der i høj grad er enkeltpartikler af natur, men for kollektive overgange, der involverer mange partikler, bemærker vi, at der stadig skal arbejdes på at indarbejde disse effekter korrekt i IMSRG.