On the number of atomic configurations in hot plasmas
本研究针对高温等离子体电子组态计数问题，提出含分数阶Bessel函数的近似精确公式，给出级数展开提精度的方法，为不透明度计算前置的组态生成算法提供关键支撑。
2025-01-16 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Electrons on sphere in the helium-like atomic systems
本文研究了类氦原子系统中两个电子都位于半径为$r$的球表面上，且角度为$θ$的特殊组态的性质。与以往的研究不同，本文将$r$看作是一个量子力学变量而不是一个参数。“球上电子”和“共线”组态在两点重合是很重要的。对于$θ=0$，人们获得电子-电子聚结的状态，而角度$θ=π$表征了当电子位于球直径的两端且核位于其中心时的$\textbf{e-n-e}$构型。代表一个完整的三体变分技术的Pekeris样方法用于权宜的计算。研究了代表“球上电子”组态基本特征的期望值的一些有趣特征。发现了具有“球上电子”组态的双电子原子/离子的动能和势能算符期望值的异常性质，给出了用格林函数方法计算双电子Fock展开式的精确公式。得到了描述“球上电子”组态的高精度解析波函数。所有结果均以表格和图说明。
2021-06-21 physics.atom-ph
General Time-Dependent Configuration-Interaction Singles II: The Atomic Case
我们提出了一个专业化的网格为基础的实现的时间依赖的配置相互作用单打在前面的文件（arXiv：2204.09966）的情况下，球对称。我们详细描述了复杂的时间传播子，并以几个例子计算得出结论。其中，值得注意的是高分辨率的光电子光谱在附近的法诺共振光电离的氖，和自旋极化的光电子从氙，与最近的实验一致。
2022-09-05 physics.atom-ph physics.chem-ph
Investigating properties of heavy and superheavy atomic systems with $p^{3}$ configurations
本研究利用四分量 Dirac-Coulomb 哈密顿量和相对论多参考组态相互作用方法，计算了第15至17族具有 $np^{3}$ 组态的重原子和超重原子的能级与光谱性质，验证了预测值的可靠性。
2023-06-28 physics.atom-ph
A neural-network-based Python package for performing large-scale atomic CI using pCI and other high-performance atomic codes
针对大规模原子组态相互作用（CI）中电子关联建模的计算难题，本文提出并发布了一个基于神经网络的Python代码包，结合pCI等高性能原子代码实现高精度计算。
2025-03-03 physics.atom-ph
Integration over spin-angular variables in atomic physics
本文综述了在原子组态中任意数目壳层的任意单粒子和双粒子算符的矩阵元（包括组态的非对角矩阵元）的一般表达式的求解方法。这些方法进行了比较，在各个方面，和每个特定的方法的优点或缺点进行了讨论。利用三种空间（轨道、自旋和准自旋）中算符和矩阵元的对称性、耦合张量形式的二次量子化、图解法和Wick定理，给出了求LS耦合中上述量的有效方法。这允许有效地考虑周期表中任何原子和离子的相关效应。
2004-05-15 physics.atom-ph
Theoretical overview of atomic parity violation. Recent developments and challenges
最近的进展解释最准确的原子宇称破坏Cs的最新测量进行了审查。在1 σ水平上，得到的核弱电荷Q_W =-72.65（28）_expt（36）_theor与标准模型的预言一致。进一步改进解释受到解决原子结构基本相关问题的精度的限制。我们报告我们在解决这个问题的相对论耦合集群形式主义的进展。在耦合团簇展开中，我们包括了单电子、双电子和三电子激发。能量，电偶极子矩阵元，超精细结构常数的Cs的数值结果。
2006-08-26 hep-ph physics.atom-ph
Atomic properties of actinide ions with particle-hole configurations
本文采用组态相互作用和线性化耦合团簇方法相结合的相对论混合方法研究了具有粒子-空穴激发态的系统中的高阶电子关联效应。我们发现配置相互作用部分的计算足够完整的8个电子，同时保持良好的质量的有效耦合集群的核心潜力。对La $^{3+}$的一个测试案例进行了验证，结果与实验结果吻合良好。我们将我们的方法应用于同系物锕系离子Th $^{4+}$和U $^{6+}$，这是实验的兴趣，由于一个难题与共振激发斯塔克电离光谱（RESIS）方法。这些离子对锕系化学也很有意义，这是第一次精确计算它们的原子性质。
2017-12-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Application of Relativistic Coupled-cluster Theory to Heavy Atomic Systems with Strongly Interacting Configurations: Hyperfine Interactions in $^{207}Pb^+$
本文首次精确计算了Pb $^+$基态和某些低激发态的磁偶极超精细结构常数。通过比较不同近似水平与实验结果，我们证明了超越低阶相对论多体微扰理论的关联效应的重要性。采用相对论耦合集群理论，我们获得了定量的理解，在这个系统中固有的核心极化和相关效应，并观察到完全不同的趋势相比，$Ba^+$。
2004-07-22 physics.atom-ph physics.comp-ph
Proposal for high-precision Atomic Parity Violation measurements using amplification of the asymmetry by stimulated emission in a transverse E and B field pump-probe experiment
通过辐射的受激发射放大提供了一种有趣的方法，用于在很好地适应于6S-7S铯跃迁的泵浦-探测配置中增加原子宇称破坏（APV）测量的灵敏度。它利用了大量的原子沿着泵浦光束的路径被激发。在目前正在进行的APV测量中采用的纵向电场配置中，该数量仅受Cs蒸汽可承受的总电压的限制。为了克服这一限制，我们认为，在理论上和实验上，在一个横向E场配置需要一个低得多的电压进行测量的可能性。我们讨论了观察到的必然不同的性质和磁电光学效应进入发挥作用。他们的条件修改的实验配置，特别是，应用程序的横向磁场。我们建议的可能性，旋转的横向方向的领域，以抑制系统的影响。在长的相互作用长度下，可以预期在量子噪声限制的测量中达到0.1%的精度，现在仅限于在激发介质的自发超辐射发射阈值以下操作的必要性。然而，如果我们接近这个极限，我们可以利用触发超辐射来大大放大不对称性。
2004-03-30 physics.atom-ph
Theoretical energy level spectra and transition data for 4p$^6$4d, 4p$^6$4f and 4p$^5$4d$^2$ configurations of W$^{37+}$ ion
用从头算准相对论Hartree-Fock方法计算了钨离子的光谱参数。采用组态交互作用方法，考虑了相关效应。采用准相对论Hartree-Fock径向轨道的Breit-Pauli近似来考虑相对论效应。计算了W $^{37+}$离子的$\mathrm{4p^64d}$、$\mathrm{4p^64f}$和$\mathrm{4p^54d^2}$构型的能级谱、辐射寿命和Lande因子$g$。原子数据，即，跃迁波长，自发辐射率和振子强度的电偶极子，电四极和磁偶极之间和这些配置的水平内的过渡。
2015-04-08 physics.atom-ph
Comparative Analysis of Phase Noise for different configurations of Bragg lattice for an Atomic Gravimeter with Bose-Einstein Condensate
本文比较了基于玻色-爱因斯坦凝聚体的原子重力仪中两种布拉格光束生成构型的相位噪声，发现单声光调制器携带双锁相频率的构型可将10 kHz以下频带相位噪声抑制4.7倍，并在10 ms干涉时间内实现99.7 μGal/√Hz的灵敏度。
2023-12-01 physics.atom-ph quant-ph
Field-gradient measurement using a Stern-Gerlach atomic interferometer with butterfly geometry
原子干涉仪是一种很有前途的外场精确探测装置。在各种配置中，具有蝶形几何形状的特定配置已被设计成灵敏地探测场梯度。在传统的蝶形干涉仪中引入磁场，设计了一种Stern-Gerlach（SG）蝶形干涉仪。通过控制磁场可以灵活地调节干涉仪的原子轨道，提高干涉仪的灵敏度，而传统的利用拉曼跃迁的蝶形干涉仪可以理解为一种特殊情况。我们还表明，SG干涉仪可以保持高的对比度对不对准的位置和动量所造成的场梯度。
2020-11-17 physics.atom-ph quant-ph
Influence of separating distance between atomic sensors for gravitational wave detection
我们考虑了最近的引力波探测方案，使用原子干涉仪作为惯性传感器，并重新研究其配置使用灵敏度函数的概念。我们证明了这种结构可以在不影响引力波信号的情况下抑制噪声。但是这种抑制对于直接观测引力波信号是不够的，因此我们分析了不同噪声对探测方案的影响。作为一种新的方法，我们研究了测量灵敏度与两个干涉仪之间距离的关系，发现由振动噪声和激光频率噪声得到的结果与由散粒噪声得到的结果形成了鲜明的对比，这对利用原子干涉仪进行引力波探测器的结构设计具有重要意义。
2015-10-17 gr-qc physics.atom-ph
Saturated configuration interaction calculations for five-valent Ta and Db
对具有4个或更多价电子的复杂原子的精确原子结构计算开始推动超级计算机的存储器和时间限制。本文提出了一种在不影响原子光谱精度的前提下减小\textit{ab initio}组态相互作用和多体微扰理论计算的方法。我们的方法使得在具有许多价电子的原子中使CI矩阵饱和成为可能。我们在五价电子钽原子上验证了我们的方法，并验证了计算能量的收敛性。然后，我们应用该方法计算了钽的超重类似物dubbite的光谱和同位素位移。同位素位移计算可以用来预测天体物理现象中可能产生的超重同位素的光谱。
2018-05-17 physics.atom-ph
Atomic antenna mechanism in HHG and ATI
本文综述了原子天线的最新发展。原子天线是一个描述激光在原子中诱导多光子现象的理论框架，特别是在高次谐波产生和阈上电离中。本文介绍了2000年6月12-16日在意大利PISA举行的“激光场中的原子、分子和量子点：基本过程”会议上的进展报告
2000-10-06 physics.atom-ph
Accelerometer using atomic waves for space applications
激光冷却技术与原子干涉测量技术相结合，使得实现像陀螺仪或加速度计这样的非常灵敏和精确的惯性传感器成为可能。除了在地球上进行开发外，在空间使用这些技术应能为基础物理学研究、地球观测和太阳系探索提供极高的灵敏度。
2008-08-28 physics.atom-ph
AMBiT: A program for high-precision relativistic atomic structure calculations
介绍了用于一般原子结构计算的AMBiT软件包。该软件采用多体微扰理论（CI+MBPT）实现粒子-空穴组态相互作用，用于原子能级、电-和磁-多极跃迁矩阵元、g-因子和同位素位移的完全相对论计算。该软件采用的新的数值方法和现代高性能计算技术允许以高精度和高计算效率的方式计算具有许多价电子的开壳层系统（$N > 5$）。
2019-01-12 physics.atom-ph
Accurate and concise atomic CI via generalization of analytic Laguerre type orbitals and examples of ab-initio error estimation for excited states
我们提出了简单的解析的、非正交的但可选择正交化的、广义的Laguerre型原子轨道，为原子组态相互作用的计算提供了清晰的物理解释和与数值多组态自洽场近似等价的精度.通过分析一般的Eckart定理，我们使用他们的简单解释，通过在轨道空间中的彻底调查，估计，第一次（确切的值是，或认为，未知），从头算能量的不确定性，即接近确切的能量，为几个已知的激发态有遭受变分崩溃的危险。
2003-01-24 physics.atom-ph physics.comp-ph
High-precision calculations of In I and Sn II atomic properties
我们用全阶相对论多体微扰理论研究了In Ⅰ和Sn Ⅱ的5s^2 nl组态。能量，E1振幅，超精细常数计算使用全阶方法，占单和双激发的Dirac-Fock波函数。
2007-06-19 physics.atom-ph
Atomic determination of the nuclear quadrupole moment $\mathrm{Q}(^{209}{\rm Bi})$ using the multi-configuration Dirac-Hartree-Fock method
利用 Grasp2018 中的多组态 Dirac-Hartree-Fock 方法计算铋原子电场梯度，结合实验超精细常数提取 $^{209}$Bi 核四极矩为 -422(22) mb，并参与构建世界平均值 -420(17) mb。
2025-03-25 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Atomic clocks and dark-matter signatures
综述了利用原子钟寻找暗物质候选者的最新进展。目标受众是原子钟社区。
2016-03-22 astro-ph.CO physics.atom-ph
Development of algebraic techniques for the atomic open-shell MBPT(3)
发展了原子三阶开壳层多体微扰理论。特别注意波算符项和有效汉密尔顿量的产生和代数分析。利用占位数表示法和中间归一化法，利用包含广义Bloch方程的计算软件程序计算了三阶偏差。我们证明，在最一般的情况下，有效的相互作用算子的条款建议完整的模型空间产生不超过八种类型的$n$体（$n\geq2$）部分的波算子。为了方便地构造有效的哈密顿矩阵元，将算子写成不可约张量形式。我们提出了一个灵活的配置形式的约化方案，因此它适合于耦合集群方法。
2010-06-11 math-ph math.MP physics.atom-ph
Deep-learning approach for the atomic configuration interaction problem on large basis sets
Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Max Planck Institute for Nuclear Physics（马克斯·普朗克核物理研究所）；Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Würzburg（维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学）
针对大基组下原子组态相互作用计算规模过大的难题，提出基于卷积神经网络的深度学习方法，通过迭代筛选扩展基子集替代大规模计算，在中等基组完成基准测试，且适用于无法直接计算的超大规模基组。
2023-06-21 physics.atom-ph physics.comp-ph physics.data-an
Corrections to radiative rates between atomic configurations
本文扩展Klapisch组态间辐射速率修正形式体系，引入未分辨跃迁阵列能量分布效应，并通过铁的高温与低温实验验证其对不透明度计算及LTE基尔霍夫定律一致性的改进。
2025-08-29 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Two-Photon Dichroic Atomic Vapor Laser Lock Using Electromagnetically Induced Transparency and Absorption
我们演示了一种在弱磁场存在下将激光频率锁定到Rb蒸气中两个激发态之间跃迁的技术。我们使用的梯子配置从特定的超精细子级的5S 1/2，5 P 3/2，和5D 5/2水平。这种原子构型可以显示电磁诱导透明和吸收过程。误差信号来自探测光束的两个正交偏振所感受到的透明度或吸收的差异。一个简化的模型是在良好的定量协议与观测信号的实验参数。我们已经使用这种技术将激光的频率锁定在原子共振之外的1.5 GHz。
2009-05-14 physics.atom-ph physics.optics
Magnetically Induced Transparency-Absorption and Normal-Anomalous Dispersion Characteristics of ${}^{87}\text{Rb}$ Medium or Any J-Type Configuration Atomic Vapors Subject to a Vector Magnetic Field and a Weak Resonant Pump
Alikhanyan National Laboratory (Yerevan Physics Institute)（阿利哈尼扬国家实验室（耶烈万物理研究所））；Institute for Physical Research, Armenian National Academy of Sciences（亚美尼亚国家科学院物理研究所）
本研究通过分析${}^{87}\text{Rb}$介质或J型原子蒸气在矢量磁场和弱共振泵作用下的MITA/MINAD特性，揭示了频率依赖的透明吸收与正常异常色散现象，为高精度磁力计和光子功能优化提供理论支持。
2026-01-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Study of highly-charged Ag-like and In-like ions for the development of atomic clocks and search for $α$-variation
我们对类银离子Nd $^{13+}$，Sm $^{15+}$和类In离子Ce $^{9+}$，Pr $^{10+}$，Nd $^{11+}$，Sm $^{13+}$，Eu $^{14+}$高电荷态离子进行了详细的高精度研究。这些离子被鉴定为对超精确原子钟的开发、精细结构常数$α$的变化的搜索和量子信息特别感兴趣[Safronova et.等，Phys. Rev. Lett. 113，030801（2014）]。类银离子的计算采用相对论线性化耦合团簇方法，类铟离子的计算采用结合组态相互作用和耦合团簇方法的混合方法。包括Breit和QED校正。能量，过渡波长，电偶极，电四极，电八极，磁偶极，磁四极，磁八极约化矩阵元素，寿命和灵敏度系数$α$变化进行了计算。对各种贡献进行了详细的研究，以评估最终结果的不确定性。几个类似的“参考”离子的能量，其中实验值是可用的计算和与实验进行比较，进一步测试的准确性。
2014-07-31 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Atomic properties of Cd-like and Sn-like ions for the development of frequency standards and search for the variation of the fine-structure constant
采用组态相互作用和线性化耦合团簇方法，对类Cd化合物Nd $^{12+}$，Sm $^{14+}$和类Sn化合物Pr $^{9+}$，Nd $^{10+}$的原子性质进行了高精度的相对论计算.这些离子具有长寿命的亚稳态，其跃迁可通过激光激发、相对简单的电子结构、对$α$变化的高灵敏度以及稳定的同位素来实现。计算中包括Breit和QED修正。能量，过渡波长，电和磁多极约化矩阵元素，寿命，和灵敏度系数$q$和$K$的精细结构常数$α$的变化得到。对不确定性进行了详细的研究。计算了类Cd Ba $^{8+}$、La $^{9+}$、Ce $^{10+}$、Pr $^{11+}$和类Sn Ba $^{6+}$离子的能量，并与实验结果进行了比较。
2014-09-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Many-body approximations for atomic binding energies
我们基准三个标准近似的多体问题-的Hartree-Fock，投影Hartree-Fock，和随机相位近似-对原子的电子结构，从Li到Ne的全数值组态相互作用计算。这些构型-相互作用计算使用多达$2 \times 10^8$非耦合基态，相当于$ 10^7$耦合基态（构型态函数）。每种方法都使用完全相同的输入，即，相同的单粒子基和库仑矩阵元，因此任何差异都严格归因于近似本身。虽然它一贯高估的基态结合能，随机相位近似具有最小的整体误差，此外，我们建议它可能是有用的单粒子基函数的有效优化的方法。
2012-08-30 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Establishing a relativistic model for atomic gravimeters
本工作建立了一个高精度的相对论理论模型：从研究基于坐标变换的有限光速效应出发，进一步扩展研究方法，分析整体相对论效应。该模型的提出促进了原子干涉法检验广义相对论的发展。
2019-06-11 hep-ph physics.atom-ph
Analytical and numerical expressions for the number of atomic configurations contained in a supershell
本文给出了原子中电子组态数的三个显式公式，即$Q$电子在各简并态$g_1$，$g_2$，.的$N$亚壳层中分布的方式数，$g_N$。新的表达式得到使用生成函数的形式主义。第一个包含涉及多项式系数的总和。第二个依赖于收集具有相同简并度的子壳的想法。第三个也收集子壳具有相同的退化，并导致一个双变量生成函数的定义，允许推导递归关系。对于给定简并度$g$的$N$不同子壳上的布居分布，给出了该分布的一阶矩的解析表达式.通过计算累积量，分析了具有任意退化度的子壳的一般情况。给出了任意阶累积量的一个相当简单的表达式，以及累积量的母函数。使用Gram-Charlier展开，分析的分布在一个正态分布乘以一个厄米多项式的总和的简单近似。埃奇沃思的扩张也得到了测试。当保留较少项时，它的精度与Gram-Charlier精度相当，但当截断阶数增加时，它的发散速度要快得多。虽然这种分析是通过原子超壳层中的例子来说明的，但它也适用于更一般的组合问题，例如费米子分布。
2020-08-16 math-ph math.MP nucl-th
Synchronization of atomic quantum systems in multi-site optical trapping potentials
先进的量子技术，如量子模拟，计算和计量学正在蓬勃发展的实施大规模配置的相同的量子系统。原子和分子的集合具有具有相同的固有性质的优点，但也需要放置在相同的环境中。在这项工作中，我们提出了一个强大的抑制退相效应和显着增加的相干时间的中性原子系综的光阱阵列。由光阱势引起的差分斯塔克位移的补偿是通过将第二近共振光场叠加到远失谐的捕获光上来实现的。通过Ramsey光谱分析二维偶极阱阵列中$^{85}$ {Rb}原子系综的超精细态相位演化，证明了所实现的相干演化同步.这里提出的实验方法不需要存在所谓的魔波长，并可扩展到其他原子物种被困在各种偶极陷阱配置的任意波长。
2019-05-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Efficient implementation of the superposition of atomic potentials initial guess for electronic structure calculations in Gaussian basis sets
原子势叠加法是一种简单有效的初始化电子结构计算的方法[S。Lehtola，J. Chem. Theory Comput. 15，1593（2019）]。在这里，我们研究了有效势之间的差异，从完全数值密度泛函和优化的有效势计算固定的配置。我们发现，差异是小的，总体而言，并选择交换只在局部密度近似水平的理论计算的Hartree-Fock密度作为一个很好的妥协。在这个理论水平上，不同原子构型所产生的势之间的差异也很小。此外，我们讨论了有效的高斯基实现SAP通过误差函数适合完全数值原子径向势。从拟合势得到的猜测可以很容易地实现在任何高斯基量子化学代码的双电子积分。报道了涵盖整个周期表从H到Og的拟合，用于非相对论以及完全相对论的四组分计算，这些计算已经用完全数值方法进行。
2020-03-13 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Coulomb Energy Averaged over the $n\ell^N$-Atomic States with a Definite Spin
本文利用分数母数系数和等熵因子的性质，发展了一种纯群论方法（对称群在其中起中心作用），用于推导由原子组态$n \ell^N$产生的具有确定自旋的态的库仑平均能量。
1995-12-04 atom-ph chem-ph cond-mat
