Abstract

The in-medium similarity renormalization group (IMSRG) is an ab initio many-body method that features soft polynomial scaling with system size and a Hermitian framework to create Hamiltonians tailored with low-level approximations such as Hartree-Fock theory (HF) or random phase approximation (RPA). これらの特性から、 IMSRGは現代の原子核構造理論における主力製品となっています。 しかし、IMSRG計算を用いた分光学は、殻模型でアクセス可能な原子核のスカラー観測に限られており、IMSRGは有効価数空間相互作用を構築するために用いられている。 本論文では、IMSRGの分光計算能力を飛躍的に向上させた2つの新しい開発について紹介する。 まず、運動方程式IMSRG（EOM-IMSRG）の導入である。これは、近似的ではあるが、系統的に改善可能な対角化スキームをIMSRGと併用して、スペクトルと波動関数を生成するものである。 この方法はシェルモデルのモデル空間の制限を受けないが、近似的な対角化のため精度が犠牲になる。 この新しい方法を、よく知られた運動方程式結合クラスタ法および全配置相互作用法と比較し、この方法が閉殻系で実際に有効であることを示し、多参照形式を用いた開殻系への拡張を促します。 また、EOM-IMSRGに系統的な補正を加える摂動的な枠組みを導入し、閉殻原子核と量子ドットに対する結果を示す。 第二の開発は、IMSRGのための一般化された有効演算子形式であり、電弱遷移とモーメントに関連する非スカラー演算子を一貫して発展させることができるものである。 この一般的な枠組みは、EOM-IMSRGと価電子空間IMSRGの両方のアプローチに適用可能である。 これらの方法を用いて、電磁気的な遷移強度とモーメントのベンチマークを行い、準正確無殻モデルや実験との比較も行った。 IMSRGによる精密な計算を行うためには、観測値の一貫した繰り込みが重要であることを示す。 私たちの方法は、一粒子性の強い遷移に対してはうまくいきますが、多くの粒子を含む集団的な遷移に対しては、IMSRGにこれらの効果を適切に取り込む作業が残っていることに注目します。