Abstract
De in-medium similarity renormalization group (IMSRG) is een ab initio veel-lichamelijke methode met zachte polynomiale schaling met systeemgrootte en een Hermitiaans raamwerk om Hamiltonianen te creëren die op maat gemaakt zijn voor gebruik met benaderingen op laag niveau, zoals Hartree-Fock (HF) theorie of de random phase approximation (RPA). De flexibiliteit die deze eigenschappen met zich meebrengen, hebben van de IMSRG een steunpilaar gemaakt in de hedendaagse kernstructuurtheorie. Spectroscopie met IMSRG berekeningen is echter beperkt gebleven tot scalaire waarnemingen in kernen die toegankelijk zijn met schillenmodel machines, waar de IMSRG wordt gebruikt om effectieve valentie-ruimte interacties te construeren. In dit proefschrift presenteren we twee nieuwe ontwikkelingen die de mogelijkheden van de IMSRG om spectroscopische berekeningen uit te voeren sterk hebben uitgebreid. Ten eerste is er de introductie van de bewegingsvergelijkingen IMSRG (EOM-IMSRG), die gebruik maakt van een benaderend, maar systematisch verbeterbaar diagonalisatieschema in combinatie met de IMSRG om spectra en golffuncties te produceren. De methode heeft geen last van de model-ruimte beperkingen van het schelpmodel, maar offert wel enige nauwkeurigheid op door de benaderende diagonalisatie. We vergelijken deze nieuwe methode met de gevestigde bewegingsvergelijkingen gekoppelde cluster- en volledige configuratie-interactiemethoden, waarbij we aantonen dat de methode inderdaad levensvatbaar is voor systemen met gesloten schillen, en uitbreiding naar open schillen aanmoedigt met behulp van een multireferentieformalisme. We introduceren ook een perturbatief raamwerk om systematische correcties toe te voegen aan de EOM-IMSRG, waarbij we resultaten laten zien voor nuclei met gesloten schillen en quantum dots. De tweede ontwikkeling is een veralgemeend effectief operator formalisme voor de IMSRG, dat in staat is om consistent niet-scalaire operatoren te ontwikkelen die relevant zijn voor electroweak overgangen en momenten. Dit algemene raamwerk is toepasbaar op zowel de EOM-IMSRG als de valentie-ruimte IMSRG benaderingen. Wij benchmarken elektromagnetische overgangssterktes en -momenten met behulp van beide methoden, ook vergelijkend met het quasi-exacte no-core shell model en experiment indien beschikbaar. We tonen aan dat consistente renormalisatie van observabelen cruciaal is voor nauwkeurige berekeningen met de IMSRG. We vinden dat onze methoden goed presteren voor overgangen die sterk één-deeltje van aard zijn, maar voor collectieve overgangen waarbij veel deeltjes betrokken zijn, merken we op dat er nog werk aan de winkel is om deze effecten goed in de IMSRG te verwerken.