Abstract

L’in-medium similarity renormalization group (IMSRG) è un metodo ab initio many-body che presenta una scalatura polinomiale morbida con le dimensioni del sistema e una struttura Hermitiana per creare Hamiltoniani su misura per l’uso con approssimazioni di basso livello come la teoria di Hartree-Fock (HF) o l’approssimazione di fase casuale (RPA). La flessibilità che deriva da queste caratteristiche ha reso l’IMSRG un pilastro nella teoria contemporanea della struttura nucleare. Tuttavia, la spettroscopia con i calcoli IMSRG è stata limitata a osservabili scalari in nuclei accessibili con macchinari modello shell, dove l’IMSRG viene utilizzato per costruire interazioni efficaci valenza-spazio. In questa tesi, presentiamo due nuovi sviluppi che hanno notevolmente esteso la capacità dell’IMSRG di eseguire calcoli spettroscopici. In primo luogo è l’introduzione delle equazioni di movimento IMSRG (EOM-IMSRG), che utilizza un approssimativo, ma sistematicamente migliorabile schema di diagonalizzazione in collaborazione con il IMSRG per produrre spettri e funzioni d’onda. Il metodo non soffre delle limitazioni del modello-spazio del modello a guscio, ma sacrifica una certa accuratezza a causa della diagonalizzazione approssimativa. Mettiamo a confronto questo nuovo metodo con le ben stabilite equazioni di movimento accoppiate al cluster e i metodi di interazione a configurazione completa, dove dimostriamo che il metodo è effettivamente praticabile per sistemi a guscio chiuso, incoraggiando l’espansione a gusci aperti utilizzando un formalismo multireferenza. Introduciamo anche un quadro perturbativo per aggiungere correzioni sistematiche all’EOM-IMSRG, mostrando risultati per nuclei a guscio chiuso e punti quantici. Il secondo sviluppo è un formalismo generalizzato dell’operatore efficace per l’IMSRG, capace di evolvere in modo coerente gli operatori non scalari rilevanti per le transizioni e i momenti elettrodeboli. Questo quadro generale è applicabile sia all’EOM-IMSRG che agli approcci IMSRG dello spazio di valenza. Abbiamo fatto un benchmark delle forze di transizione elettromagnetiche e dei momenti usando entrambi questi metodi, confrontandoli anche con il modello quasi-esatto no-core shell e con l’esperimento quando disponibile. Dimostriamo che la rinormalizzazione coerente degli osservabili è fondamentale per calcoli precisi con l’IMSRG. Troviamo che i nostri metodi funzionano bene per le transizioni che sono fortemente monoparticella in natura, ma per le transizioni collettive che coinvolgono molte particelle, notiamo che rimane il lavoro per incorporare correttamente questi effetti nel IMSRG.