Abstract

El grupo de renormalización de similitud en el medio (IMSRG) es un método ab initio de muchos cuerpos que presenta un escalado polinómico suave con el tamaño del sistema y un marco hermitiano para crear hamiltonianos adaptados para su uso con aproximaciones de bajo nivel como la teoría Hartree-Fock (HF) o la aproximación de fase aleatoria (RPA). La flexibilidad que conllevan estas características ha convertido al IMSRG en un pilar de la teoría de la estructura nuclear contemporánea. Sin embargo, la espectroscopia con cálculos IMSRG se ha limitado a observables escalares en núcleos accesibles con la maquinaria del modelo de concha, donde el IMSRG se utiliza para construir interacciones efectivas en el espacio de valencia. En esta tesis, presentamos dos desarrollos novedosos que han ampliado enormemente la capacidad del IMSRG para realizar cálculos espectroscópicos. El primero es la introducción del IMSRG de ecuaciones de movimiento (EOM-IMSRG), que utiliza un esquema de diagonalización aproximado, pero sistemáticamente mejorable, junto con el IMSRG para producir espectros y funciones de onda. El método no sufre las limitaciones de espacio-modelo del modelo de concha, pero sacrifica algo de precisión debido a la diagonalización aproximada. Comparamos este nuevo método con los bien establecidos métodos de interacción de configuración completa y de clústeres acoplados a las ecuaciones de movimiento, donde demostramos que el método es realmente viable para sistemas de cáscara cerrada, fomentando la expansión a cáscaras abiertas utilizando un formalismo multirreferencial. También introducimos un marco perturbativo para añadir correcciones sistemáticas al EOM-IMSRG, mostrando resultados para núcleos de cáscara cerrada y puntos cuánticos. El segundo desarrollo es un formalismo de operador efectivo generalizado para el IMSRG, capaz de evolucionar consistentemente operadores no escalares relevantes para las transiciones y momentos electrodébiles. Este marco general es aplicable tanto a los enfoques EOM-IMSRG como a los IMSRG del espacio de valencia. Comparamos las intensidades y momentos de las transiciones electromagnéticas utilizando ambos métodos, así como con el modelo de cáscara sin núcleo cuasi-exacto y con el experimento cuando está disponible. Demostramos que la renormalización consistente de los observables es crítica para los cálculos precisos con el IMSRG. Encontramos que nuestros métodos funcionan bien para las transiciones que son fuertemente de una sola partícula en la naturaleza, pero para las transiciones colectivas que implican muchas partículas, observamos que el trabajo sigue siendo para incorporar adecuadamente estos efectos en el IMSRG.