Abstract

In-medium similarity renormalization group (IMSRG) jest ab initio metodą wielu ciał, która charakteryzuje się miękkim wielomianowym skalowaniem z rozmiarem układu i Hermitian framework do tworzenia Hamiltonianów dostosowanych do użycia z niskopoziomowymi przybliżeniami takimi jak teoria Hartree-Focka (HF) lub przybliżenie losowej fazy (RPA). Elastyczność wynikająca z tych cech sprawiła, że IMSRG stał się filarem współczesnej teorii struktury jądrowej. Jednakże, spektroskopia z obliczeniami IMSRG była ograniczona do obserwabli skalarnych w jądrach dostępnych z maszynami modeli powłokowych, gdzie IMSRG jest używany do konstruowania efektywnych oddziaływań w przestrzeni walencyjnej. W tej pracy przedstawiamy dwa nowe rozwiązania, które znacznie rozszerzyły możliwości IMSRG w zakresie obliczeń spektroskopowych. Pierwszym z nich jest wprowadzenie równań ruchu IMSRG (EOM-IMSRG), które wykorzystują przybliżony, ale systematycznie ulepszany schemat diagonalizacji w połączeniu z IMSRG w celu uzyskania widm i funkcji falowych. Metoda ta nie cierpi na ograniczenia modelowo-przestrzenne modelu powłokowego, ale poświęca pewną dokładność ze względu na przybliżoną diagonalizację. Porównujemy tę nową metodę z dobrze ugruntowanymi równaniami ruchu sprzężonych metod klastrowych i metod interakcji o pełnej konfiguracji, gdzie pokazujemy, że metoda jest rzeczywiście wykonalna dla układów o zamkniętej powłoce, zachęcając do rozszerzenia na otwarte powłoki przy użyciu formalizmu wieloreferencyjnego. Wprowadzamy również perturbacyjne ramy, aby dodać systematyczne poprawki do EOM-IMSRG, pokazując wyniki dla jąder z zamkniętą powłoką i kropek kwantowych. Drugie opracowanie to uogólniony efektywny formalizm operatorowy dla IMSRG, zdolny do konsekwentnego rozwijania nieskalarnych operatorów istotnych dla przejść i momentów elektrosłabych. Te ogólne ramy mają zastosowanie zarówno w podejściu EOM-IMSRG jak i IMSRG w przestrzeni walencyjnej. Przeprowadzamy analizę porównawczą elektromagnetycznych mocy przejść i momentów za pomocą obu tych metod, porównując je również z quasi-dokładnym modelem powłoki bezrdzeniowej i eksperymentem, gdy są one dostępne. Pokazujemy, że spójna renormalizacja obserwabli jest krytyczna dla precyzyjnych obliczeń IMSRG. Stwierdzamy, że nasze metody sprawdzają się dobrze dla przejść, które są silnie jednocząstkowe, ale dla przejść kolektywnych z udziałem wielu cząstek, zauważamy, że pozostaje jeszcze wiele pracy, aby właściwie włączyć te efekty do IMSRG.