Quantification of linear entropy for quantum entanglement in He, H- and Ps- ions using highly-correlated Hylleraas functions
采用高度关联的Hylleraas函数来表征三体原子系统的基态，研究了氦原子、氢负离子和正电子素负离子中两电子的量子纠缠.作为空间纠缠的度量，计算了基态的约化密度矩阵的线性熵。所需的四电子（12维）积分解析求解，使它们适合于机器计算。结果与其他计算方法进行比较。
2013-09-15 physics.atom-ph quant-ph
On the Hylleraas Coordinates
Hylleraas坐标$s=r_{1}+r_{2}$、$t=r_{1}-r_{2}$、$u=|{\bf r}_{1}-{\bf r}_{2}|$是确定氦原子、其等电子序列的正离子和负氢离子的性质的自然坐标。在本文中，我们推导出一个新的积分表示的属性，如能量，规范化和期望的任意运营商，写在$(s,t,u)$坐标。导出的表达式对\emph{finite}和\emph{infinite}空间都是有效的。各种性质的积分在每种情况下包括两个分量$A$和$B$。这些组件的贡献的体积的整合和规范化的波函数为有限的空间，并在变分计算的基态能量的氦原子限制在一个有限的体积中的例子证明。我们证明，当集成空间是\emph{infinite}，Hylleraas所采用的能量和其他属性的表达式对应\emph{only}的积分$A$。我们进一步证明了对于Hylleraas和其他作者所采用的近似变分波函数，项$B$的贡献为零。对于精确的波函数，这种贡献也为零。值得注意的是，文献中没有提到积分的分量$B$。因此，本文的一个主要目的是指出这一术语的存在。
2004-12-15 physics.atom-ph physics.chem-ph
Description of two-electron atoms with correct cusp conditions
构造了具有任意大有限势的双电子原子新函数集。这些集合的函数完全满足加藤尖点条件。新的功能是特殊的线性组合的Hylleraas和/或Kinoshita型条款。通过标准变分计算，导出矩阵特征值问题，可以计算系统的能量。不需要带约束的优化来满足尖点条件。在数值例子中考虑了He原子的基态能量。
2018-11-08 physics.atom-ph
Calculations of total photoionization cross-section for^M two-electron atomic systems
本文提出了一种计算双电子原子系统光电离总截面的非微扰方法。该程序是基于Floquet-Fourie表示的时间相关的薛定谔方程的解决方案。Floquet-Fourie分析产生一组方程，通过复旋转过程将其转化为广义特征值问题。使用Hylleraas型基函数，总的光电离截面的精度内的百分之一。中性氦的总光电离截面与Kheillers和Bray [Phys. Rev. A { \bf 58}，4501（1999）]的收敛密耦合计算结果吻合得很好，但与Samson { \em et al.}的实验数据有明显的偏差。[J.物理B { \bf 27} 887（1994）]。
2005-02-04 physics.atom-ph
Entanglement entropies in the ground states of helium-like atoms
我们研究的纠缠在基态的氦和类氦离子使用原始的Hylleraas展开。通过对S单重态空间波函数进行Schmidt分解，精确计算了约化密度矩阵的冯诺依曼熵和线性熵。所提供的结果比目前发表的文献中的结果更准确。
2014-06-01 cond-mat.str-el physics.atom-ph quant-ph
Variational calculations of dispersion coefficients for interactions between H, He, and Li atoms
本文采用变分波函数，在Hylleraas基组上，采用多指数标度因子，计算了H、He和Li相互作用的色散系数$C_6$、$C_8$和$C_{10}$。这些高度相关的波函数，显着的改进，以前的计算和我们的结果提供了这些系数的确定值。
1996-07-10 atom-ph chem-ph physics.atom-ph
Experiment and Theory in Computations of the He Atom Ground State
本文报道了非相对论双电子原子基态能量的变分计算。从Hylleraas的原始方案开始，系统地探索了几组不同的基函数。最快的收敛被发现与负功率和坐标s = r_{1} + r_{2}的对数的组合。在N=3091项时，我们通过了之前的最佳计算（Korobov的25位小数精度，N=5200项），我们在N=10257处停止，E = -2.90372 43770 34119 59831 11592 45194 40444.以前的数学分析试图将这种计算的收敛速度与所涉及的函数的特定分析性质联系起来。将这一理论应用于这些新的实验数据，留下了一个相当令人沮丧的局面，我们似乎只能引用模糊的概念，如“灵活性”。我们的结论是，这里的理论理解远远落后于现有计算机器的能力。
2002-08-01 physics.atom-ph
Correlation energies for many-electron atoms with explicitly correlated Slater functions
在这项工作中，我们提出了一种新的复合方法，用于精确计算多电子原子的能量。的能量（对能量）的主要贡献计算通过使用显式关联因式分解耦合集团理论。我们采用双电子Hylleraas基组代替了通常的Gaussian-type geminals对函数展开。这消除了对非线性参数的大量优化的需要，并且现在可以相对容易地计算所需的三电子积分。其余的贡献的能量计算内的代数近似，通过使用大的单电子基组组成的斯莱特型轨道。对铍原子进行了测试，获得了优于$1\,$ cm $^{-1}$的精度。我们详细讨论了误差的可能来源，并估计了每个能量分量的不确定性。最后，我们考虑可能的策略，以提高精度的方法由一到两个数量级。该方法最重要的优点是，它不遭受从一个指数增长的计算成本与系统中的电子数量的增加，从而可以应用于更重的原子保持类似的精度水平。
2018-05-13 physics.atom-ph
Majorana solutions to the two-electron problem
本文综述了量子力学发展初期为研究双电子原子问题而设计的各种方法和结果，特别是对氦原子基态能量的计算。这是补充了几个，未发表的结果获得了大约在同一年的埃托雷马约拉纳，这些结果没有传达在他发表的论文的论点，因此仍然未知，直到现在。特别有趣的是，即使对于目前的研究在原子和核物理学，是一个一般的变分方法，开发的马约拉纳，以直接考虑到，已经在审判波函数，行动的充分哈密顿算子的一个给定的量子系统。此外，专门研究双电子问题的著名计算表明，引入了两个电子不同的有效核电荷的重要概念（从而推广了以前已知的结果），以及微扰方法的应用，其中原子序数Z被有效地当作连续变量处理，对具有给定Z的原子的基态能量的贡献也来自任何其它Z。相反，贡献相关的主要是教学的原因计数简单广泛的估计氦电离势，获得适当的选择波函数，以及一个简单的替代Hylleraas的方法，这导致马约拉纳一阶计算可比的准确性与众所周知的11阶的结果，反过来，由Hylleraas。
2012-07-06 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Accurate long-range coefficients for two excited like isotope He atoms: He($2 ^1P$)--He($2 ^1P$), He($2 ^1P$)--He($2 ^3P$), and He($2 ^3P$)--He($2 ^3P$)
一个通用的形式是用来表示两个类似的原子或分子系统之间的分离距离的反幂的$P$对称性的长程势能。计算分子对称性$Δ$、$Π$和$Σ$的长程分子相互作用系数，这些分子对称性由以下相互作用产生：He（$2 ^1P$）-He（$2 ^1P$）、He（$2 ^1P$）-He（$2 ^3P$）和He（$2 ^3P$）-He（$2 ^3P$）。电四极-四极项$C_{5}$、范德华（色散）项$C_{6}$和高阶项$C_{8}$和$C_{10}$在Hylleraas坐标系中使用精确的变分波函数和有限核质量效应计算\textit{ab initio}。与以前发表的结果进行比较。
2007-05-11 physics.atom-ph physics.comp-ph
Exact separation of radial and angular correlation energies in two-electron atoms
将氦原子的相关能划分为径向和角向贡献，虽然是基本的兴趣，但却逃避了严格的审查。传统上，氦原子的径向和角相关能定义为它的基态的能量与Hartree-Fock和精确值之间的偏差，而这种偏差是用一个不依赖于电子间距离的纯径向波函数得到的。在这里，我们展示了将径向-角度耦合的贡献完全与低估径向的角度部分相关联的基本原理，从而也错误地预测了非零剩余径向概率密度。我们推导出高精度Hylleraas基组框架的解析矩阵元素，以无缝地将角相关能与其径向对应物解耦。由此产生的公式同意数值立方产生精确的纯角相关能量的地面以及激发态。我们的计算表明，氦的相关能量的60.2%来自严格的径向相互作用;当排除径向角耦合的贡献时，这个值下降到41.3%。
2019-02-01 physics.atom-ph quant-ph
Quantum kinetic approach to time-resolved photoionization of atoms
讨论了少电子原子光电离的理论方法。这些方法包括基于非平衡格林函数和波函数的方法。特别地，讨论了多组态含时Hartree-Fock方法，并将其应用于一维四电子原子模型。计算了两种不同频率的紫外强激光脉冲作用下的基态能量和含时光电离。
2009-09-10 physics.atom-ph
Atom-pair kinetics with strong electric-dipole interactions
通过原子从近似非极性到高度偶极量子态的绝热转变，里德伯原子系综从弱相互作用状态切换到强相互作用状态。使用类似于场离子显微镜的设备探测所产生的电偶极-偶极力。离子成像和对相关分析揭示了相互作用原子的动力学。哑铃形的对相关图像证明了双偶极力的各向异性。偶极$C_3$系数，来自图像的时间依赖性，同意从原子的永久电偶极矩计算的值。结果表明，多体动力学类似于强耦合粒子系统中的无序诱导加热。
2016-01-11 physics.atom-ph
Electrical and optical dipole polarizabilities of two lowest triplet states of the beryllium atom
Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）
本文利用显式关联高斯基组和Hylleraas泛函最小化方法，首次高精度计算了铍原子两个最低三重态（$2^3P_u$和$3^3S_g$）的静态和动态极化率，覆盖至相应共振频率。
2026-10-06 physics.atom-ph physics.chem-ph
Ground-state stability and criticality of two-electron atoms with screened Coulomb potentials using the B-splines basis set
采用B样条基组的有限尺寸标度方法，构建了具有屏蔽库仑势的双电子原子的稳定性图。与以前基于高斯、Hylleraas和有限元基组的计算相比，这种方法对双电子原子的计算结果非常准确。屏蔽双电子原子的稳定性图显示了三个不同的区域：双电子区域，单电子区域和零电子区域，对应于稳定的，电离的和双电离的原子。在以往的研究中，由于计算成本和缺乏一种简单的方法来系统地增加高斯基元的数量，很难将有限尺寸标度计算扩展到大分子和扩展系统。最近的研究表明，如何使用B-样条求解Hartree-Fock和Kohn-Sham方程，这结合有限尺寸标度使用B-样条基组，可能会提供一个有效的系统的方法来处理大分子和扩展系统的临界性。作为基准计算，双电子系统显示了这种组合方法的可行性，并提供了一个准确的参考比较。
2012-11-19 physics.atom-ph quant-ph
Population kinetics of many-electron atoms in ionizing plasmas studied using a continuous collisional radiative model
基于\textit{ab initio}原子结构计算的碰撞-辐射（CR）模型已被用于分析多电子原子和离子光谱超过20年。虽然用CR模型计算了等离子体中激发态的布居分布及其发射光谱，但对布居动力学仍缺乏系统的分析理解。本文提出了一个多电子原子离子布居动力学的简化模型，它用连续介质来近似复杂多电子原子的稠密能量结构，即连续CR模型（CCRM）。利用这种简化方法，我们给出了等离子体中多电子原子布居分布的解析解及其与电子密度和温度的关系。特别地，CCRM表明，在等离子体中的多电子原子的高激发态的布居分布类似于玻尔兹曼分布，但具有有效激发温度。我们还表明存在三个典型的电子密度区域和两个电子温度区域的激发温度的参数依赖性是不同的。的有效激发温度和这些阶段的边界的解析表示。
2020-11-04 physics.atom-ph
Quantification of entanglement entropy in helium by the Schmidt-Slater decomposition method
本文采用高度关联的Hylleraas函数描述氦原子的S波态，研究了氦原子的空间纠缠熵。研究了单重自旋1 sns 1 Se态（n = 1 ~ 6）和三重自旋1 sns 3Se态（n = 2 ~ 6）.作为空间纠缠的度量，计算了冯诺伊曼熵和线性熵。进一步，我们将Schmidt-Slater分解方法应用于双电子波函数，得到了单粒子约化密度矩阵的本征值，由此可以确定线性熵和冯诺伊曼熵.
2014-05-04 cs.IT math.IT physics.atom-ph
Theoretical study of atoms by the electronic kinetic energy density and stress tensor density
我们使用电子动能密度和应力张量密度来分析原子在第一、第二和第三周期中的电子结构，这是由量子场论考虑，特别是操纵量子电动力学激发的局部量。我们计算原子的电子动能密度的零表面，我们称之为电子界面。我们发现，它们的大小表现出明确的周期性，并与传统的原子和离子半径。我们还计算了原子的电子应力张量密度及其散度和张力密度，并讨论了它们如何表征原子的电子结构。
2016-01-22 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.chem-ph
Quantum kinetic theory model of a continuous atom laser
本文研究了利用高温光源实现连续蒸发原子激光器的可行极限。实现真正连续原子激光器的一个可行方案是从部分冷凝的玻色气体中耦合出原子，同时不断地用非冷凝的热原子重新加载系统并进行蒸发冷却。在这里，我们使用量子动力学理论来模拟这个系统，并估计可行的限制，这样一个计划的操作。对于足够高的温度，为源的品质因数示为相空间通量。限制低相空间通量源使用的主要过程是冷凝气体的三体损失。我们得出结论，某些双磁光阱（MOT）源可以通过连续蒸发产生相当大的平均凝聚数，并提供具有窄线宽和合理通量的原子激光源。
2010-11-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Directional Transport in Rydberg Atom Arrays via Kinetic Constraints and Temporal Modulation
本文提出利用距离相关的 Rydberg 相互作用和时间调制激光失谐，在不等间距原子阵列中无局域寻址地实现 Rydberg 激发与 Bell 对的稳健、相干定向输运。
2025-02-16 physics.atom-ph quant-ph
Collisional deexcitation of exotic hydrogen atoms in highly excited states. II. Cascade calculations
利用高激发态奇异原子与氢分子散射截面的新结果，详细研究了μ-p和pbar-p原子中的原子级联。叶栅计算是用扩展标准叶栅模型的更新版本完成的，该模型计算从叶栅开始的动能的演变。所得的X射线产额，动能分布，级联时间与实验数据进行了比较。
2002-05-28 hep-ph physics.atom-ph
Kinetic Monte Carlo modelling of dipole blockade in Rydberg excitation experiment
提出了一种模拟原子激发到里德堡态的相互作用和动力学的方法。我们提出了一种方法来解决光学布洛赫方程的激光激发的冻结气体与实验符合得很好。第二种方法，动力学蒙特卡罗方法给出了速率方程的精确解。使用一个简单的N体积分器（Verlet），我们能够描述在空间和时间的动力学过程。与更复杂的方法不同，动力学蒙特卡罗模拟提供了在合理的计算时间内数值跟踪数万个原子演化的可能性。动力学蒙特卡罗模拟与偶极阻塞型实验结果吻合较好。离子的作用和个别粒子的影响进行了研究。
2008-03-31 physics.atom-ph physics.comp-ph
Kinetic and Exchange Energy Densities near the Nucleus
研究了原子系统在核尖点附近的动力学和交换能量密度的行为。考虑类氢轨道，我们推导出解析表达式的核附近，单壳层，以及在大的非相对论中性原子的半经典极限。我们表明，氦等电子系列的基础上的模型是非常准确的，也证实了真实原子的数值计算高达2000电子。基于此模型，我们提出了非局部密度依赖成分，适合于描述的动力学和交换能量密度在该地区接近核。这些非局域成分在密度的均匀标度下是不变的，它们可以用于构造非局域交换关联和动力学泛函。
2016-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.atom-ph
Study of Some Simple Approximations to the Non-Interacting Kinetic Energy Functional
在密度泛函理论的框架内，我们提出了一个非相互作用的动能泛函$T_s[ρ]$的增强因子的近似研究。为此，我们采用Liu和Parr [S. Liu和R.G. Parr，Phys.Rev.A { \bf 55}，1792（1997）]基于涉及密度幂的$T_s[ρ]$的级数展开。在Hartree-Fock水平上对34个原子的应用表明，增强因子呈现出与精确值非常一致的峰，并给出了这些原子的壳结构的准确描述。应用Z-依赖的扩展来表示中性原子和正负离子，这使得$T_s[ρ]$被铸造在一个非常简单的形式，这些近似的一些条款，也进行了探讨。给出了这些泛函如何应用于分子和团簇的指示
2016-01-07 physics.atom-ph physics.chem-ph
Full molecular dynamics simulations of a single trapped ion in a neutral bath
Stony Brook University（石溪大学）
本研究通过全分子动力学模拟，明确纳入 trapped ion 与中性原子浴的相互作用，发现气体密度微弱影响离子平均动能，短程势特征随密度增强，轻原子浴导致更低的最终动能。
2026-10-08 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
