Physics of Electroweak Interactions with Nuclei
在这一系列讲座中,我们将举例说明如何用电弱探针研究原子核的强动力学。特别是,在一阶微扰理论推导的截面的最重要的步骤进行了审查。在推导中,重点放在进入强子部分(响应函数)的主要成分上,即系统的初始和最终状态以及与反应相关的算子。重点讨论了少核子体系的电磁相互作用。介绍了用洛仑兹积分变换方法从头计算响应函数。理论和实验结果之间的比较的几个例子。反应函数对核相互作用,特别是对三体力的依赖性被强调。
2009-12-11 nucl-th
Electroweak reactions with light nuclei
用从头算方法研究轻核,可以精确地解决少核子问题,为探索核力提供了一个最佳的环境。核子不仅成对地相互作用,而且通过多体力相互作用。理论上的努力需要采取对识别核可观测敏感的鲜为人知的多核子力。电磁反应可能提供有用的信息。我们介绍了光吸收和电子从轻核散射的结果,强调了三体力的作用以及与实验数据的比较。另一方面,由弱探针引起的反应,如中微子与核子物质的相互作用,与天体物理学有关,可以用少体技术计算。在这种情况下,由于通常没有实验是可能的,从头算预测为天体物理模拟提供了有价值的输入。
2010-06-01 nucl-th
Effective field theory approach to electroweak transitions of nuclei far from stability
在以前的文章中,通过将有效场论方法应用于选定的双魔核、邻近的单粒子核和单空穴核、远离稳定核,研究了该方法对核多体问题的收敛性。这种方法的成功,通过密度泛函理论解释,将意味着可靠的密度。本文利用费米面附近的弱跃迁探测单粒子(Kohn-Sham)波函数。弱流是从有效拉格朗日量导出的Noether流。根据狄拉克波函数的上下分量,得到了一般的单粒子跃迁矩阵元,由此可以计算任何半轻子弱速率。在这里β衰变的核邻近132-Sn的研究和比较与现有的实验数据。对这种衰变的理论结果进行校准,在元素形成中也可能有有用的应用。
2003-01-30 nucl-th
Impact of spin-orbit currents on the electroweak skin of neutron-rich nuclei
背景资料:中子半径的测量为核密度泛函的等矢量部分提供了重要的约束,并在原子宇称破坏、重离子碰撞和中子星结构等不同领域提供了重要的指导。目的:评估自旋轨道电流对各种原子核的电磁半径和弱电荷半径的影响。特别强调的是放在实验上可访问的电弱皮肤,定义为弱电荷和电磁电荷半径之间的差异。研究方法:两个精确校准的相对论平均场模型被用来计算质子,中子,电荷和弱电荷半径的各种核。结果如下:我们发现,自旋轨道的贡献轻丰中子核,如22 O和48 Ca的电弱皮肤,是显着的,并导致电弱皮肤的大小相对于中子皮的大幅增加。结论:考虑到自旋-轨道对核的电荷和弱电荷半径的贡献通常与目前或预期的实验误差条一样大,未来的计算必须在计算电弱形状因子时纳入自旋-轨道电流。
2012-08-10 nucl-ex nucl-th
Superscaling in electroweak excitation of nuclei
本文研究了动量转移值在300 ~ 700 MeV/c范围内,由电子和中微子散射引起的~(12)C、~(16)O和~(40)Ca核响应的超标度性质。我们定义了两个指标来定量估计缩放质量。我们分析了实验响应,以获得这两个指标的经验值。然后,我们研究了有限维,集体激发,介子交换流,短程关联和末态相互作用的影响。这些效应强烈地改变了相对论性费米气体的标度函数,但它们保持了标度性质。我们用标度函数来预测电子和中微子的截面,并通过与完全计算得到的截面进行比较来检验它们的有效性。对于电子散射,我们也进行了比较与数据。我们计算了能量在300 MeV以下的中微子的总电荷交换截面。
2007-01-12 nucl-th
EFT for electroweak processes of light nuclei
最近,我们成功地作出了一个可靠的EFT预测在一个完全无参数的方式为$S$因子的太阳$pp$和$hep$过程,$p+p\to d + e^+ +ν_e$和$\He3+p \to \He4 + e^+ + ν_e$。在那里使用的策略是嵌入一个高度复杂的标准核物理方法(SNPA),利用现实的潜力到EFT框架,我们称为EFT*。直到手征展开中的次-次-主导阶,事实证明,实际上只有一个与此过程相关的反项,其系数-($\hat d^R$)-已被重整化以再现氚-β衰变的实验值。我们的研究还导致{ \em非常}精确的EFT计算的两体弱过程,也收到贡献的$\hat d^R$长期,$μ-d$捕获率,和$ν-d$散射截面。
2003-09-08 nucl-th
Nuclear Many-Body Theory of Electroweak Interactions with Nuclei at Intermediate Energies
将文献\cite{GNO97}中的核包容电子模型的准弹性(QE)贡献推广到研究电弱荷电电流(CC)引起的中能核反应,为将来的中微子振荡实验提供理论依据.长程核关联(RPA),最终状态相互作用(FSI)和库仑修正包括在模型中。RPA的相关性在整个中微子能量范围内发挥着至关重要的作用,高达500兆电子伏,在这项工作中研究。通过元素周期表和反应$^{12}$ C $(ν_μ,μ^-)X$和$^{12}$ C $(ν_e,e^-)X$阈值附近的包容μ子捕获的预测也给出了。
2004-08-03 hep-ph nucl-th
Auxiliary Field Diffusion Monte Carlo calculation of nuclei with A<40 with tensor interactions
在固定相近似下,采用辅助场扩散蒙特卡罗方法和包含张量力的Argonne v6'相互作用,计算了~ 4 He,~ 8He,~(16)O和~(40)Ca的基态能量.我们的轻核结果的格林函数蒙特卡罗计算的比较表明,我们的方法的准确性为开壳层和闭壳层核。我们还将其应用到16 O和40 Ca表明,量子蒙特卡罗方法现在适用于更大的核。
2007-04-13 nucl-th
Towards exact variational Monte-Carlo calculations in light nuclei
本文被撤回的作者,以纠正一些错误,并介绍改进的理论技术。
2009-06-04 nucl-th
Electron scattering cross section for light nuclei within the unified electroweak theory
基于统一电弱理论的多极展开,开发了轻核电子散射截面的完整计算方法,发现传统脉冲近似的适用条件,并通过调整谐振子参数与V-A结构合理解释了MeV能区实验数据,为高能下研究核结构与弱相互作用提供了新视角。
2025-05-05 hep-ph nucl-th
Quantum Monte Carlo Calculations of Light Nuclei
在过去的15年里,在定义原子核的哈密顿量和将量子蒙特卡罗方法应用于轻核的计算方面取得了很大的进展。我描述这两个方面的工作和一些最近的结果。
2007-11-09 nucl-th
Quantum Monte Carlo calculations of spectroscopic overlaps in $A \leq 7$ nuclei
本文用格林函数蒙特卡罗方法计算了$A \leq 7$核的光谱重叠。利用真实的Argonne v18双核子相互作用和Illinois-7三核子相互作用生成核态。重叠矩阵元素外推变分蒙特卡罗和格林函数蒙特卡罗波函数之间的混合估计。重叠函数用于获得光谱因子和渐近归一化系数,它们可以作为低能反应计算的输入。
2011-06-15 nucl-th
Recent Advances in the Application of the Shell Model Monte Carlo Approach to Nuclei
壳模型蒙特卡罗(SMMC)方法是一种计算原子核统计和集体性质的强有力的技术,它可以在模型空间中计算原子核的统计和集体性质,模型空间中的相关性比传统的对角化方法要大许多个数量级。本文综述了近年来SMMC在中重核研究中的发展和应用。
2015-01-25 nucl-th
Atomic nuclei from quantum Monte Carlo calculations with chiral EFT interactions
量子Monte Carlo方法是精确求解核系统薛定谔方程的强大数值工具,这是从实际相互作用和流出发描述原子核和核子物质的结构和反应的必要步骤。这些从头算方法已经被用来精确计算轻核的性质--包括它们的光谱、矩和跃迁--以及中子和核物质的状态方程。在这项工作中,我们回顾了选定的结果相结合的量子蒙特卡罗方法和最近的哈密顿构造内手征有效场论。
2020-04-30 nucl-th
Shell Model Monte Carlo Studies of $γ$-Soft Nuclei
我们提出了壳模型蒙特卡罗计算的核内的完整的主壳层50-82质子和中子。这种相互作用完全由自我一致性和奇偶质量差决定。该方法被示出用于${}^{124}$ Sn、${}^{128}$ Te和${}^{124}$ Sn。我们计算形状分布,惯性矩和配对的相关性作为温度和角速度的函数。我们的计算是第一个微观证据的$γ$ -软的核在这一地区。
1995-07-31 nucl-th
Benchmark calculation of no-core Monte Carlo shell model in light nuclei
首次将蒙特卡罗壳模型应用于轻核的无芯壳模型计算。与全组态相互作用的结果进行了比较。他们之间的协议最多在几个百分点之内。
2011-07-09 nucl-th
Dynamical Model of Coherent Electroweak Pion Production Reactions on Nuclei
我们建立了一个统一描述π介子-核散射以及光和中微子诱导的π介子相干产生的动力学模型。我们的方法是基于结合使用的Sato-Lee模型的电弱π介子生产一个单一的核子和π介子核散射的三角洞模型。对C12靶进行了数值计算。在使用π介子光生数据测试我们的模型后,我们面对我们的中微子诱导的相干π介子产生反应的预测与最近的数据从K2 K和MiniBooNE。
2009-08-26 hep-ex hep-ph nucl-th
Quantum Monte Carlo Calculations of Light Nuclei
变分蒙特卡罗和格林函数蒙特卡罗是用真实的双核子势和三核子势计算轻核性质的有力工具。最近GFMC方法已经被推广到多个具有相同量子数的态。Argonne v_18双核子势和Illinois-2三核子势的组合给出了12 C以下的许多核的能量的较好的预测。其他一些最近的结果:比较结合能与那些获得的无核壳模型;现代核哈密顿与绑定四中子的不兼容性;计算RMS半径的非常弱的绑定核,如6 He的困难;质量中心的光谱因素的影响;和可能使用的人工外部井计算中子丰富的同位素。
2004-10-27 nucl-th
Auxiliary field diffusion Monte Carlo calculations of light and medium-mass nuclei with local chiral interactions
量子蒙特卡罗方法最近被用来研究原子核和无限物质的性质,使用局域手征有效场论相互作用。在这项工作中,我们提出了一个详细的描述的辅助场扩散的Monte Carlo算法结合本地手征的两个和三个核子相互作用的原子核下一个到下一个到领先的顺序。给出了用$3\le A\le16$计算原子核的结合能、电荷半径、电荷形状因子和库仑求和规则的结果。特别注意的是致力于不同的运营商结构的影响,在不同的截断三体力。结果表明,当地的手征相互作用适合少体观测给出了一个非常好的描述的基态性质的原子核$^{16}$ O,除了一个适合的软截止预测过绑定在较大的核。
2018-02-25 nucl-th
Monte Carlo integration in Glauber model analysis of reactions of halo nuclei
在Glauber理论框架下计算了轻核的反应微分截面和弹性微分截面。光学相移函数由Monte Carlo积分计算。这使我们能够使用最精确的波函数,并计算相移函数没有近似。质子核(如p-$^6$ He、p-$^6$ Li)和核-核(如$^6$ He $-^{12}$ C)散射的例子说明了该方法的有效性。这种方法使我们有可能对晕核的高能反应进行更严格的分析。
2002-05-08 nucl-th
Electroweak probes of ground state densities
弹性电子散射已被用来描绘原子核中质子分布的最精确的图像。在新的实验发展的推动下,现在可以完全使用电弱探针来获得对中子分布的有价值的见解。我们的目标是评估以下三个电弱实验在约束原子核的中子分布方面的信息内容和互补性:(a)宇称违反弹性电子散射,(b)相干弹性中微子核散射,和(c)不稳定核的弹性电子散射。相对论平均场模型由有限核和中子星的性质提供信息,用于计算各种核的基态密度和形状因子。所有的模型都遵循相同的拟合协议,除了假设的和目前未知的208 Pb的中子皮厚度值。这使得人们能够调整对称能量的密度依赖性,而不会影响复制众所周知的物理可观测量的成功。我们发现,正在进行的PREX-II和即将在杰斐逊实验室进行的CREX活动将在限制氙和氩的弱形状因子方面发挥至关重要的作用,氙和氩是用于探测中微子和暗物质粒子的液态惰性气体。我们的结论是,实验物理学的显著新进展,打开了一个新的窗口,基态密度的原子核使用单独的电弱探针。这些实验的多样性和多功能性揭示了强有力的相关性,这些相关性施加了重要的原子核结构约束。反过来,这些约束提供了定量的理论不确定性,有助于寻找新的物理学和深入了解致密物质的行为。
2019-08-28 nucl-ex nucl-th
Shell Model Monte Carlo Investigation of Rare Earth Nuclei
本文利用壳模型蒙特卡罗(SMMC)方法研究了稀土原子核的结构。这项工作证明了第一个系统的“全振子壳层加入侵者”计算在这样的重核。精确解的配对加上四极哈密顿量进行了比较,平均场和SPA近似在几个镝同位素从A=152-162,包括奇数质量A=153。这些核在不同的温度和自旋的基本性质进行了探讨。这些包括能量、变形、惯性矩、配对通道强度、能带交叉和壳模型占据数的演变。精确的水平密度也计算,并在162 Dy的情况下,与实验数据进行比较。
1999-01-14 nucl-th
Electroweak Interactions in a Chiral Effective Lagrangian for Nuclei
在量子强子动力学(QHD)有效场论(EFT)中研究了电弱相互作用。洛伦兹协变EFT包含核子场、π介子场、$Δ$场、等差标量场($σ$)、矢量场($ω$)和矢量场($ρ$)。拉格朗日函数表现出(近似)$SU(2)_L \otimes SU(2)_R$手征对称性的非线性实现,并包含矢量介子优势。首先,我们讨论了夸克水平上的EW相互作用。然后,我们包括EW相互作用的QHD EFT使用背景场技术。完成的QHD EFT具有$SU(2)_L \otimes SU(2)_R \otimes U(1)_B$(手征对称性和重子数守恒)的非线性实现,以及其他对称性的实现,包括洛伦兹不变性,$C$,$P$和$T$。同时,我们知道,手征对称性由于夸克质量的非零而明显破缺; $P$和$C$对称性也由于弱相互作用而破缺。这些断裂模式在EFT中以一般方式参数化。此外,我们还将$Δ$共振作为QHD EFT中的明显自由度,并从现代EFT的角度讨论了与高自旋场有关的众所周知的病理学的无关性。这使我们能够在共振变得重要的运动学上讨论物理学。因此,有效理论使用强子自由度,满足由于QCD(对称性及其破缺模式)的约束,并被校准到强相互作用现象。应用(反)中微子散射的简要讨论。
2011-10-12 nucl-th
Quantum Monte Carlo calculations of excited states in A = 6--8 nuclei
本文用变分蒙特卡罗方法对各种轻p壳层核中给定的量子数生成正交试验函数Psi_T(J^pi,T)。然后,这些Psi_T被用作第一、第二和更高激发态(J^pi,T)的格林函数蒙特卡罗计算的输入。使用了现实的两个和三个核子相互作用。我们发现,如果物理激发态是合理的窄,GFMC能量收敛到一个稳定的结果。采用Argonne v_18双核子和Illinois-2三核子相互作用,对A = 6- 8核的许多二阶以上态的计算结果与实验值接近。
2004-10-13 nucl-th
Total and Parity-Projected Level Densities of Iron-Region Nuclei by the Shell Model Monte Carlo Method
本文采用核壳模型的Monte Carlo方法,在完全$(pf+0g_{9/2})$壳层中,从微观上计算了铁区核的总能级密度和宇称投影能级密度。计算的总能级密度与实验结果符合得很好。蒙特卡罗计算提供了一个显着的改进,热Hartree-Fock近似。与费米气体模型相反,发现在中子共振区能级密度具有显著的宇称依赖性。给出了铁区能级密度参数(包括壳效应)的系统性。
1998-01-21 nucl-th
Path Integral Quantum Monte Carlo Method for Light Nuclei
本文介绍了第一连续空间核路径积分量子Monte Carlo方法,并利用次-次-主导级的定域手征相互作用和Argonne $v_6'$相互作用,计算了轻核(包括氘、Triton、氦-3和氦-4)的基态性质。与基于扩散的量子Monte Carlo方法如Green函数Monte Carlo和辅助场扩散Monte Carlo方法相比,路径积分量子Monte Carlo方法的优点是可以直接计算算符的期望值,而不需要权衡算符与哈密顿量是否对易。对于与哈密尔顿算子交换的算子,例如,哈密顿量本身、路径积分量子Monte Carlo光核计算结果与格林函数Monte Carlo和辅助场扩散Monte Carlo结果一致。对于其他算子的期望值,这是重要的理解核测量,但不交换的哈密顿量,因此不能准确地计算基于扩散的量子蒙特卡罗方法没有权衡,路径积分量子蒙特卡罗方法给出了可靠的结果。我展示了单核子耦合的均方根半径、单粒子数密度分布和欧几里德响应函数。我还系统地描述了在这项工作中使用的所有采样算法,使计算效率的策略,误差估计,以及执行计算的代码的实施细节。这项工作可以作为未来使用路径积分量子蒙特卡罗计算更大原子核或有限温度核物质的基准测试。
2022-07-18 nucl-th
Electroweak Radiative Corrections to Parity-Violating Electron-Nucleus Scattering
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Indiana University(印第安纳大学)
本文研究了电子-核散射中违反宇称的不对称性A_pv的辐射修正,发现顶点修正和真空极化贡献存在显著抵消,导致总修正主要由真空极化主导,约为-0.5%。
2026-03-23 nucl-th
Electroweak form factors of large nuclei as BPS skyrmions
Universidad de Santiago de Compostela(圣地亚哥德孔波斯特拉大学);Instituto Galego de Física de Altas Enerxias (IGFAE)(加利西亚高能物理研究所);University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克地区大学);Universidade de Vigo(维戈大学)
本研究以BPS Skyrme模型为有效模型,计算重核的电弱形状因子,结果与实验数据吻合,为中微子精确实验提供了可靠方法。
2026-07-31 hep-ph hep-th nucl-th
Pairing Reentrance Phenomenon in Heated Rotating Nuclei in the Shell Model Monte Carlo Approach
用微观壳模型蒙特卡罗方法研究了~(72)Ge的转动运动。我们研究了J π库珀对的角动量排列和核配对关联随转动频率和温度的变化。在高旋转频率下,预测了与温度的配对相关性的重新进入。它通过比热和能级密度的反常行为表现出来。
2010-11-18 nucl-th
Nuclear state densities of odd-mass heavy nuclei in the shell model Monte Carlo approach
壳模型蒙特卡罗方法在核态密度的微观计算中取得了成功,但在计算奇偶重核的态密度时却存在着困难。这是因为在壳模型蒙特卡罗方法中对奇数粒子的投影导致低温下的符号问题,使得在直接蒙特卡罗计算中提取基态能量不切实际。结果表明,利用低激发能下的能级计数数据和中子阈能下的中子共振数据,可以很好地提取基态能量。这使我们能够扩展最近的应用壳模型蒙特卡罗方法在偶偶稀土核的奇偶同位素链的$^{149-155}$ Sm和$^{143-149}$ Nd。我们计算了奇偶钐和钕同位素的态密度,发现与从实验数据中提取的态密度非常一致。
2013-04-27 nucl-th
Parity-Projected Shell Model Monte Carlo Level Densities for fp-shell Nuclei
本文用壳模型蒙特卡罗方法计算了偶偶同位素58,62,66 Fe和58 Ni以及奇A核59 Ni和65 Fe的宇称依赖能级密度。我们在完整的fp-gds壳模型空间中使用配对+四极剩余相互作用进行了这些计算。我们发现,由于全同核子的配对,低能谱主要由正宇称态所支配。虽然这些对在所有核中在相同的激发能附近断裂,但负宇称能级密度与正宇称能级密度之比的能量依赖性强烈地取决于感兴趣的特定核。我们发现两个宇称的平衡在明显较低的激发能的奇A核59 Ni和65 Fe比相邻的偶偶核58 Ni和66 Fe。
2007-03-26 nucl-th
Level Densities of Heavy Nuclei by the Shell Model Monte Carlo Method
在关联存在的情况下,原子核能级密度的微观计算是一个困难的多体问题。壳模型蒙特卡罗方法提供了一种强大的技术来进行这样的计算,在空间中的配置相互作用壳模型的框架,是许多数量级大于空间,可以通过传统的方法来处理。本文介绍了该方法在计算重核能级密度及其集体增强因子中的应用。计算的能级密度与实验数据符合得很好。
2013-05-24 nucl-th
Monte Carlo computation of pair correlations in excited nuclei
提出了一种基于Fock空间中路径积分的量子Monte Carlo方法,该方法可以计算正则系综中具有双原子对相互作用的多体核系统的有限温度性质.它使热力学变量的精确计算,如内能,熵,或比热,从测量时刻的跳数的路径中的核配置。单壳层$(h_{11/2})^6$模型的Monte Carlo计算与资深模型中多体谱的精确计算一致。
1995-12-20 nucl-th
Shell-model Monte Carlo studies of fp-shell nuclei
我们用壳模型蒙特卡罗方法研究了含$A=48-64$的偶偶核和$N=Z$核的总体性质。我们的计算占所有的$0 \hbar ω$配置的$fp$壳层,并采用修改后的Kuo-Brown相互作用KB 3。我们发现质量和总$B(E2)$强度的数据,后者采用有效电荷$e_p=1.35e$和$e_n=0.35e$的良好协议。如果用$0.64$重整化壳模型结果,计算的总伽莫夫-泰勒强度与从$(n,p)$数据推导的$B(GT_+)$值一致,正如已经为$sd$壳核建立的那样。因此,目前的计算表明,这种重正化(即,核介质中的$g_A=1$)是通用的。
1995-04-19 nucl-th
Heavy deformed nuclei in the shell model Monte Carlo method
我们使用一种新的质子-中子形式,将壳模型蒙特卡罗方法推广到大变形核。这种原子核的低激发能需要在低温下进行计算,为此在正则系综中实施稳定化方法。我们用这种方法研究了大变形稀土核162 Dy。单粒子模型空间包括质子的50-82壳层加1个f_{7/2}轨道和中子的82-126壳层加0个h_{11/2}、1个g_{9/2}轨道。我们表明,球壳模型再现了162 Dy在此模型空间内的旋转字符。我们还计算了162 Dy的能级密度,发现它与我们从几个实验中提取的实验能级密度非常吻合。
2007-10-09 nucl-th
Quantum Monte Carlo calculations of magnetic moments and M1 transitions in A<=7 nuclei including meson-exchange currents
本文报道了A<=7核的磁矩和M1跃迁的格林函数蒙特卡罗计算,包括两体介子交换流(MEC)的贡献。用实际的Argonne v18双核子势和Illinois-2三核子势产生核波函数。构造了满足连续性方程的两体介子交换算符,势为Argonne v18。MEC的贡献使A= 3,7等矢量磁矩增加了16%,使A= 6,7 M1跃迁率增加了17- 34%,使它们与实验数据非常符合。
2008-10-02 nucl-th
The Power Of Effective Field Theories In Nuclei: The Deuteron, NN Scattering and Electroweak Processes
我们展示了如何有效有效的量子场论工作在核物理。利用物理上透明的截断正则化方法,我们研究了最简单的两核子核系统的束缚态和散射态,其动量尺度远小于π介子质量。我们考虑了氘核的所有静态性质、双核子散射相移、热能下的n + p --> d + γ过程和太阳质子聚变过程p + p --> d + e(+)+v(e),并证明了这些都在次领先阶展开中得到了很高的精度描述。我们探讨如何一个“新的”自由度进入一个有效的理论打开和关闭的作用,π介子的拉格朗日。
1998-11-18 hep-ph nucl-th
Monte Carlo approach to nuclei and nuclear matter
我们报告的辅助场扩散蒙特卡罗(AFDMC)方法的最新应用。用包含Argonne AV8'+ Urbana IX三核子相互作用的实际哈密顿量计算了正常相和BCS相纯中子物质的状态方程以及低密度区的超流能隙。文中还介绍了同位旋非对称核物质状态方程的初步结果。
2008-07-31 nucl-th
Auxiliary field diffusion Monte Carlo calculations of magnetic moments of light nuclei with chiral EFT interactions
该研究利用辅助场扩散蒙特卡洛方法结合手征 EFT 的局域核力与电磁流,计算轻核磁矩、基态能量和电荷半径,并表明相互作用与流需采用一致幂次计数以实现逐级收敛。
2023-09-25 nucl-th
Monte Carlo methods and applications for the nuclear shell model
壳模型蒙特卡罗(SMMC)技术将传统的核壳模型问题转化为辅助场上的路径积分问题。下面我们描述的方法和它的应用程序的四个物理问题:sdpf壳核的计算,在pf壳核的电子捕获率的讨论,探索不稳定核的配对关联,和在稀土系统的能级密度。
1998-12-10 nucl-th
Path Integral Quantum Monte Carlo Calculations of Light Nuclei
本文描述了连续空间中轻核的路径积分基态量子Monte Carlo方法。我们展示了如何有效地更新和采样的自旋-同位旋依赖和自旋-轨道相互作用的路径。我们将该方法应用于triton和α粒子使用本地手征相互作用与次-主导阶%(N $^2$ LO)和阿贡相互作用。对于像总能量这样与哈密顿量可换的算符,我们的结果与格林函数蒙特卡罗和辅助场扩散蒙特卡罗计算结果一致。对于不与哈密顿算子和欧几里得响应函数交换的算子,路径积分公式允许直接计算,而无需向前行走或增加扩散方法的方差。我们证明了这一点,通过计算密度分布,均方根半径,和单核子耦合的欧几里得响应函数。
2022-10-26 nucl-th
Demonstration of the auxiliary-field Monte Carlo approach for sd-shell nuclei
本文将量子场蒙特卡罗方法应用于1 s-0 d组态空间的核壳模型。选择具有等矢量配对和等序多极-多极相互作用的哈密顿量,并且在固定粒子、正则系综内进行计算。计算结果表明,该方法对N=Z核的$N\neq Z$奇偶核和奇奇核是可行的。特别是,静态观测的偶-偶Ne同位素和Na-22比较以及从精确对角化的哈密顿量得到的结果。响应函数的Ne-22,并与精确的结果进行比较,和可行性的曲柄计算$N\neq Z$偶-偶核解决。我们提出的方法计算观测值的正则系综使用傅立叶提取,并确定核形状。
1993-07-14 nucl-th
Quantum Monte Carlo calculations of nuclei with A \leq 7
本文报道了用包含Argonne v18双核子势和Urbana IX三核子势的真实哈密顿量对A \leq 7核的基态和低激发态的量子Monte Carlo计算。详细描述了格林函数蒙特卡罗算法的系统与状态相关的潜力,并进行了一些测试,其收敛性和准确性。我们发现,所使用的哈密顿量的结果在基态的6Li和7Li,是稳定的,对分裂成子集群,但有点下界相比,实验。我们也有6He,7He,和他们的同量异位素类似物的结果。所有这些核的激发谱都得到了合理的再现,并预言了6 He和7 He中的若干激发态。我们还介绍了自旋极化的单体和几种不同的两体密度分布。这是第一个微观计算,直接产生核壳结构从现实的相互作用,适合NN散射数据。
1997-05-04 nucl-th
Collectivity in Heavy Nuclei in the Shell Model Monte Carlo Approach
在组态相互作用壳模型框架下对重核集体性的微观描述一直是一个重大挑战。描述重核所需的模型空间的大小禁止使用传统的对角化方法。我们已经克服了这一困难,通过使用壳模型蒙特卡罗(SMMC)方法,它可以处理模型空间,是许多数量级大于那些可以通过常规方法处理。我们确定了一种可以区分振动集体和旋转集体的热可观测量,并用它来描述偶数稀土同位素族中从振动集体到旋转集体的交叉。我们计算了这些核的态密度,发现它们与实验数据非常吻合。我们还计算了相应能级密度的集体增强因子,发现它们随激发能的衰减与配对和形状相变有关。
2013-12-24 nucl-th
Quantum Monte Carlo Methods for Nuclei at Finite Temperature
在相互作用核壳模型的框架下讨论了有限温度量子蒙特卡罗方法。该方法是基于一个代表性的时间多体传播作为一个叠加的一个身体传播描述非相互作用的费米子在波动的辅助领域移动。费米子蒙特卡罗计算一直受到"符号“问题的限制。一个实用的解决方案,在核的情况下,使现实的计算在更大的配置空间比可以解决的传统方法。可以构建好符号相互作用来现实地估计某些核性质。我们提出了计算集体性质和能级密度的方法的各种应用。
2000-09-05 nucl-th
Shell Model Monte Carlo studies of neutron-rich nuclei in the 1s-0d-1p-0f shells
我们证明了现实的壳模型蒙特卡罗(SMMC)计算跨越多个主要壳的可行性,使用一个现实的相互作用,其不良的饱和度和壳属性已被纠正的新开发的一般处方。特别注意平移不变性的近似恢复。模型空间由完整的sd-pf壳层组成。在研究中,我们包括一些著名的T=0核和几个不稳定的富中子的N= 20,28。结果表明,SMMC可以再现结合能,B(E2)跃迁,和其他可观的相互作用,这是几乎参数自由。在深度相关性的本质上,我们获得了一些有趣的见解。证实了以前研究的有效性。
1998-11-25 nucl-th
Effective Field Theory and High-Precision Calculations of Nuclear Electroweak Processes
轻核电弱过程的高精度计算具有重要意义。Gerry Brown和Dan-Olof Riska在1972年发表了一个关于质子辐射俘获热中子的著名计算,他们的工作是轻核电弱过程高精度计算的后续重大发展的先驱。有效场论在核系统中的应用是这些发展的一个突出例子。我们提出了一个概述,主要重点放在我们自己参与的那些主题上。
2010-11-30 hep-ph nucl-ex nucl-th
Time-ordered Diagrammatic Monte Carlo for atomic nuclei
Università degli Studi di Milano(米兰大学);INFN, Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所米兰分部)
提出一种针对有限原子核的时间有序图解蒙特卡洛算法,通过直接采样时间有序Goldstone图避免显式图枚举和频率积分,在简化模型空间中计算16O至五阶并验证其超越现有方法的潜力。
2026-05-28 nucl-th
Electromagnetic radii of light nuclei from variational Monte Carlo calculations
本文基于变分蒙特卡罗和Norfolk相互作用,计算了 $A \le 10$ 轻核的电荷与磁半径,发现电荷半径与实验值误差在5%以内,并呼吁精确测量较重系统的磁半径。
2025-04-05 nucl-th
A Monte Carlo generator of nucleon configurations in complex nuclei including Nucleon-Nucleon correlations
我们开发了一个蒙特卡罗事件发生器,用于在复杂核中产生一致的核子组态,包括核子-核子(NN)关联的影响。我们的方法是基于大都会搜索的配置满足基本的约束所施加的短期和长期NN的相关性,指导下的现实计算的结果的一个和两个体密度的中重核。产生的事件发生器可用于Monte Carlo(MC)研究的PA和AA碰撞。在高能质子-原子核散射的情况下,我们用我们的程序和Glauber多重散射理论分别对非相关和相关组态产生的原子核组态进行了几次检验,并与以前的模型进行了比较;的平均碰撞次数的波动被证明是相当大的影响,通过在目标核的NN相关性的引入。我们也使用生成器来估计一个简单的几何模型中最大可能的胶子核阴影。
2009-09-04 nucl-th
Monte Carlo simulation of the nuclear medium: Fermi gases, nuclei and the role of Pauli potentials
研究了泡利势在低温费米气体半经典模拟中的作用。本文提出了一种替代Dorso等提出的二元高斯型的Pauli势。这种新的泡利势不仅可以同时很好地再现每个粒子的动能,而且可以再现动量分布和两体关联函数。本文还分析了中低质量范围内有限核结合能的再现问题。我们发现,在合理的短程引力核相互作用下,我们可以在适当的密度相关泡利势中考虑关联效应。
2007-08-26 nucl-th
Crossover from vibrational to rotational collectivity in heavy nuclei in the shell-model Monte Carlo approach
随着中子或质子的数量从壳层闭合向中壳层增加,重核表现出从振动集体性到旋转集体性的交叉,但这种交叉的微观描述一直是一个重大挑战。我们应用壳模型蒙特卡罗方法的偶数-偶数钐和钕同位素的家庭,并确定了微观签名的交叉从振动到旋转集体在低温行为的$<\mathbf{J}^2>_T$,其中$\bf J$是总自旋和$T$是温度。该特征与从实验数据中提取的值吻合得很好。我们还计算了这些核的态密度,发现它们与实验数据非常吻合。最后,我们定义了一个集体增强因子的总态密度的比率的本征态密度计算在有限温度的Hartree-Fock-Bogoliubov近似。这种增强因子随激发能的衰减与这些核中的配对和形状相变有关。
2013-01-13 nucl-th
Total and Parity-Projected Level Densities of Iron-Region Nuclei in the Auxiliary Fields Monte Carlo Shell Model
我们采用完全$(pf+0g_{9/2})$壳层的壳层模型的虚场蒙特卡罗方法计算能级密度。我们引入宇称投影技术,使我们能够计算奇偶依赖的水平密度。结果为$^{56}$ Fe,其中计算的总能级密度被发现是在显着的协议与实验能级密度。宇称投影密度由后移的Bethe公式很好地描述,但单粒子能级密度和后移参数对宇称有显著的依赖性。我们比较我们的精确结果与热Hartree-Fock近似。
1997-07-17 nucl-th
Quantum Monte Carlo Calculations of $A\leq6$ Nuclei
使用格林函数蒙特卡罗方法,使用真实的两核子和三核子相互作用模型,准确地计算了$^{3}H$、$^{3}He$和$^{4}He$基态的能量,$^{5}He$的${\frac{3}{2}}^{-}$和${\frac{1}{2}}^{-}$散射态,$^{6}He$、$^{6}Li$和$^{6}Be$的基态以及$^{6}Li$的$3^{+}$和$0^{+}$激发态的能量。研究了$A=3$同位旋$T=\frac{1}{2}$和$A=6$同位旋$T=1$,$J^π = 0^{+}$多重态的分裂.观测到的能量和半径一般都很好地再现,然而,理论和实验之间的一些明确的差异可以确定。
1995-02-13 nucl-th