High-precision ab initio nuclear theory: Learning to overcome model-space limitations
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学核物理研究所）
本文探讨了利用机器学习克服传统模型空间限制的方法，通过高精度预测核性质，提升从头算核结构计算的可靠性与预测能力。
2026-04-09 nucl-th
Robust ab initio prediction of nuclear electric quadrupole observables by scaling to the charge radius
如果集体关联的从头计算描述要面对实验，以及为未知的E2观测值提供预测能力，那么从从头计算核理论对电四极（E2）观测值进行有意义的预测是必要的。然而，E2观测量的收敛结果是众所周知的挑战，以获得从头算无核心配置相互作用（NCCI）的方法。E2算符的矩阵元对核波函数的大距离拖尾很敏感，在振子基展开中收敛缓慢。类似的收敛性挑战困扰着核电荷半径的从头计算预测。我们证明了E2和半径观测的收敛模式是强相关的，并且通过校准到实验已知的基态电荷半径，可以对E2观测的绝对尺度进行有意义的预测。我们说明通过提供强大的从头计算预测的几个E2过渡强度和四极矩在p壳层核，在实验结果可供比较的情况下。
2022-06-19 nucl-th
Reconciling light nuclei and nuclear matter: relativistic $ab\ initio$ calculations
本文发展相对论量子蒙特卡罗方法，用两核子Bonn力高精度计算A≤4轻核基态能量，并结合核物质结果揭示了轻核性质与核饱和之间的关联，在不引入三核子力的情况下同时描述两类系统。
2024-06-04 nucl-th
Emergent Sp(3,R) dynamical symmetry in the nuclear many-body system from an ab initio description
从头算核理论不仅为定量描述核多体系统提供了微观框架，而且为深入理解突现集体关联提供了基础。在从头计算中，从非核心组态相互作用的方法确定了一个辛Sp（3，R）$\supset$ U（3）动力学对称性，并发现它提供了对7 Be光谱的定性理解。低激发态形成Elliott SU（3）谱，而Sp（3，R）激发产生与基态带具有强四极连接的激发转动带。
2020-08-12 nucl-th
Advances in the ab initio description of nuclear three-cluster systems
我们引入连续介质的从头算无核壳模型来描述三体团簇体系。我们目前的基态的6 He的结果，并显示改进的描述内的无核壳模型和无核壳模型/共振群方法。
2015-09-02 nucl-th
Properties of $^{12}$C in the {\it ab initio} nuclear shell-model
在{ \it ab initio}无核核壳模型中得到了$^{12}$ C的性质.从实际的CD-Bonn势和Argonne V8'核子-核子（NN）势出发，微观地导出了有限谐振子基空间的有效哈密顿量。结合能，激发光谱和电磁性质的模型空间高达$5\hbarΩ$。与现有数据的有利比较是潜在的NN相互作用的结果，而不是现象学拟合。
2000-04-26 nucl-th
Toward ab initio charge symmetry breaking in nuclear energy density functionals
在核密度泛函理论的框架下，提出了一种确定电荷对称性破缺（CSB）项强度的新方法。结果表明，一旦从头计算包括中重核中同位旋对称性破缺项的精确描述，镜像核的质量差以及双闭壳层核的中子皮厚度可以用来约束CSB相互作用的强度，其不确定度小于$ 6 \, \% $，与其他同位旋对称性破缺力无关.这种方法为从头计算核能密度泛函开辟了新的前景。
2022-02-11 nucl-th
Quantifying statistical uncertainties in ab initio nuclear physics using Lagrange multipliers
理论预测需要量化的不确定性，以便与实验结果进行有意义的比较。这是一个目前渗透在理论核物理学领域的思想。根据从头算核物理中理论不确定度估计的最新进展，本文提出并比较了计算不确定度统计部分的方法。一个特别的重点是把（该领域）的新方法的拉格朗日乘子（LM）。从拟合的核相互作用的实验数据的unexplained传播到轻质量核中的几个观测值，突出所提出的方法之间的任何差异。主要结论是，LM方法是更强大的，而基于协方差的方法是在他们的评估要求不高。
2016-11-11 nucl-th
Effects of tensor forces in nuclear spin-orbit splittings from ab initio calculations
由于张量力的影响，在中子滴自旋轨道分裂的演化中发现了一个系统的和特定的模式。这个结果是由相对论Brueckner-Hartree-Fock理论利用裸核子-核子相互作用得到的。它为未来相对论性和非相对论性核能密度泛函的微观推导提供了重要指导。
2018-01-24 nucl-th
Ab Initio Symmetry-Adapted Emulator for Studying Emergent Collectivity and Clustering in Nuclei
我们讨论模拟器从头算适应无核壳模型框架研究的α集群和集体性质的形成，没有有效的费用。我们提出了一种新类型的仿真器，一个利用特征向量延拓技术，但基于使用辛对称的考虑。这是通过使用物理上相关的自由度，即，核适应的基础，它利用了几乎完美的辛对称核。具体来说，我们研究激发能，点质子均方根半径，随着电四极矩和过渡为6Li和12 C。我们发现，用于训练仿真器的手征势的参数化设置对主导核特征的预测没有显着影响，例如形状和相关的辛对称性，以及团簇形成，但影响集体四极矩，渐近归一化系数和α部分宽度的细节略有不同。这使得这些类型的仿真器对于进一步约束核力以获得高精度的原子核结构和反应可观测量非常重要。
2023-03-01 nucl-th
Ab initio nuclear structure simulations: the speculative $^{14}$F nucleus
我们目前的结果从头算无核心全组态模拟的奇异质子丰富的核$^{14}$ F的第一个实验观察，预计很快。在$N_{\max}=8$基空间上进行JISP 16 NN相互作用的计算。使用外推技术的结合能进行评估。这种技术被推广到激发能，在$^6$ Li的计算中得到验证，并应用于$^{14}$ B，$^{14}$ F镜，其中一些数据是可用的。
2010-01-26 nucl-th
New symmetry-adapted ab initio approach to nuclear reactions for intermediate-mass nuclei
为了从第一性原理描述中等质量核的反应，我们利用真实的核子-核子相互作用给出了p-α，p-16 O和p-20 Ne团簇系统的范数和哈密顿重叠（核）的第一个结果.这是在一个新的从头算方法的框架下实现的，该方法将自适应无核壳模型（SA-NCSM）与共振基团方法（RGM）相结合。在该模型中，使用了基于SU（3）对称性的物理相关基础。团簇的结构由从头算SA-NCSM提供，它能够通过利用已知在核中占主导地位的对称性来描述空间增强的核构型和较重的核。在这里，我们讨论这种方法的适用性和有效性。
2019-10-01 nucl-th
{\it Ab initio} nuclear structure - the large sparse matrix eigenvalue problem
轻核的结构和反应对基于现实强相互作用势的微观理论提出了基本而艰巨的挑战。现在已经出现了几种{ \it ab initio}方法，它们为某些核性质提供了近似精确的解。采用{ \it ab initio}无核壳模型（NCSM）和无核全组态（NCFC）方法，将量子多粒子问题归结为一个大的稀疏矩阵本征值问题，即在由多费米子Slater行列式组成的基空间中计算哈密顿矩阵，然后求解一组最低本征值及其相关的本征向量。由此产生的特征向量被用来评估一组实验量来测试潜在的。对于感兴趣的基本问题，矩阵维数通常超过$10^{10}$，并且非零矩阵元素的数量可能使当今领导类设施上的可用存储饱和。我们调查最近的结果和进展，在解决这个大型稀疏矩阵特征值问题。我们还概述了使用这些{ \it ab initio}方法在基础核理论中取得进一步突破所面临的挑战。
2009-07-01 nucl-th
Investigation of isospin-symmetry-breaking in mirror energy difference and nuclear mass with ab initio calculations
镜像核中的激发态能量差是由同位旋对称性破缺引起的。它也影响等压多重态质量方程的系数。在本工作中，我们在从头算框架内广泛地研究了中等质量核的同位旋对称性破缺。为此，我们采用从头算价空间介质相似重整化群方法，其中电荷对称性和电荷无关破缺包括在所采用的核力。计算了sd壳层核和pf壳层核的镜能。讨论了单粒子态对弱束缚态和非束缚态的影响，特别是s波的影响。对具有大镜能差的质子滴线核也作了预测。最后计算了A = 18 ~ A = 76的T = 1/2和T = 1的同位旋多重态的质量方程系数。
2023-03-20 nucl-th
Machine Learning for the Prediction of Converged Energies from Ab Initio Nuclear Structure Calculations
在有限的模型空间之外，通过现代从头计算方法，如无核壳模型，预测核的可观测量，提出了一个具有挑战性的任务，在原子核结构理论。它需要可靠的工具来外推观测到无限多体希尔伯特空间以及可靠的不确定性估计。在这项工作中，我们提出了一个通用的机器学习工具，能够捕获独立于核和相互作用的可观测的特定收敛模式。我们表明，一旦在少体系统上训练，人工神经网络可以对广泛的轻核产生准确的预测。特别是，我们讨论了基态能量的神经网络预测从无核壳模型计算为6Li，12 C和16 O的基础上训练数据为2H，3H和4He，并将它们与经典的外推。
2023-03-14 nucl-th
Symplectic Effective Field Theory for Nuclear Structure Studies
提出了一种揭示原子核中辛对称性出现的辛有效场论。具体地说，从一个简单的扩展谐振子拉格朗日，有效场论适用于辛基状态示出产生一个哈密尔顿系统与一个拟合参数。系统的尺度可以自洽地确定为假定为球形的核的平均体积与其由振子量子的平均数量确定的体积的比值，该比值被平面波解满足每个阶的运动方程而无需微扰修正的事实所拉伸。作为理论的一个应用，给出了~（20）Ne、~（22）Ne和~（22）Mg的能谱、B（E_2）值和物质半径与实验测量结果的符合。
2022-04-19 nucl-th
Nuclear energy density functionals grounded in ab initio calculations
我们讨论了从头计算的核能密度泛函（EDF）的建设，我们主张需要一个有条不紊的方法，是免费的特设假设。分别采用手征非线性非线性$_{\rm sat}$和唯象AV4 $^\prime$ +UIX $_{c}$哈密顿量作为自洽格林函数（SCGF）和辅助场扩散蒙特卡罗（AFDMC）方法的输入，计算了对称核物质和纯中子物质的物态方程.我们提出了一个方便的参数化的EoS作为费米动量的函数，并适合它的SCGF和AFDMC计算。在局域密度近似下，我们应用从头算EDF方法对不同核的结合能和电荷半径进行了分析。基于NNLO $_{\rm sat}$的EDF产生了令人鼓舞的结果，而基于AV4 $^\prime$ +UIX $_{c}$的EDF离实验更远。这些不同的行为可能的解释建议，并分析了梯度和自旋轨道项的重要性。我们的工作铺平了道路，一个实用的和系统的方法来合并从头算核理论和DFT，而在同一时间，它揭示了这个过程的一些关键方面。
2021-03-26 nucl-th
Nuclear Structure - "ab initio"
原子核的从头算描述，解决了现实的核力的核多体问题，预计将拥有高度的预测能力。在这方面的贡献，我们处理的主要障碍，即短程排斥和张量关联引起的现实核子-核子相互作用，通过一个幺正相关算子。这种关联器应用于不相关的多体状态印记的短程相关性，不能描述的产品状态。当应用于一个可观察的，它诱导相关到运营商，创建例如一个相关的哈密顿适合斯莱特行列式。添加到相关的现实的相互作用的修正三体效应，由动量依赖的中心和自旋轨道两体势，我们得到一个有效的相互作用，成功地用于所有的核质量高达60。示出了各种结果。
2003-12-22 nucl-th
Nuclear kinetic density from ab initio theory
背景资料：核动力学密度是密度泛函理论中依赖于非局域核密度的许多基本量之一。通常，在计算密度时可能会进行近似，这可能会导致其他DFT量的虚假贡献。随着从从头计算波函数计算非局域核密度的能力，现在有可能估计这种虚假贡献的影响。目的：我们推导出动力学密度使用从头算非局部标量单体核密度计算内的无核壳模型（NCSM）的方法，利用两个和三个核子手征相互作用作为唯一的输入。有了计算非定域不变非局域密度的能力，可以直接测量DFT量（如动力学密度）中伪质心（COM）贡献的影响。方法：非定域核密度由二次量子化计算的NCSM单体密度导出。我们提出了COM污染和非线性不变的核密度的审查。然后，我们推导出一个解析表达式的动力学密度使用这些非局部密度，产生一个从头算动力学密度。结果如下：\textsuperscript{4,6,8} He、\textsuperscript{12} C和\textsuperscript{16} O的基态非局域密度用于计算上述核的动力学密度。讨论了COM去除技术对密度的影响。这一结果可以推广到DFT中的其他基本量。结论：一般非局域密度的使用允许计算作为DFT等理论输入的基本量。这允许在不同的多体技术中对COM去除过程进行基准测试。
2019-01-25 nucl-th
Microscopic Optical Potentials from Chiral Forces and Ab Initio Nuclear Densities
本文在手征有效场论框架下，通过折叠从头算核密度与一致手征NN t矩阵，推导了微观光学势，其结果与实验数据吻合良好。
2023-12-26 nucl-th
Understanding the Effect of Chiral NN Parametrization on Nuclear Shapes From an Ab Initio Perspective
基于第一性原理对称适应无核壳模型，首次分析了6Li和12C低能态的集体形状特征受底层核子-核子相互作用参数化的影响，发现12C激发2+态对参数显著更敏感并表现出涌现的形状共存。
2023-11-21 nucl-th
Ab Initio Nuclear Reaction Theory with Applications to Astrophysics
我们提出了一个介绍从头算核理论的重点是核反应。在对核物理中的从头算方法进行了高层次的概述之后，我们对在很大程度上等同于量子化学中应用的构型相互作用方法的无核壳模型技术进行了更详细的描述。然后，我们介绍了无核壳模型与连续的方法，提供了一个量子多体描述的核反应。在简要回顾天体物理学中重要的核反应之后，我们给出了轻核辐射俘获和转移反应的从头计算结果的例子。
2022-04-04 nucl-ex nucl-th
Operator evolution for ab initio nuclear theory
在过去的二十年里，原子核性质的从头计算发生了一场革命。一个关键因素是发展了严格的有效相互作用理论，应用幺正变换来软化核哈密顿量，从而加速了作为模型空间大小函数的收敛。然而，为了保持一致性，当从重整化哈密顿量的本征态计算跃迁和平均值时，应该对其他算符应用相同的变换。在两核子和三核子系统的谐振子基下，利用相似重整化群（SRG）方法，我们导出了系统的哈密顿量、平方半径和总偶极强度算符。在4He核中包含多达三体矩阵元素几乎完全恢复了变换下期望值的不变性。我们还考虑了一个高斯算子与可调范围，并发现在短范围内增加的贡献，从这样的诱导三体条款。
2014-02-27 nucl-th
Evolved Chiral NN+3N Hamiltonians for Ab Initio Nuclear Structure Calculations
我们讨论了构建块的一致纳入手征三核子（3 N）相互作用的从头计算原子核结构计算超出了较低的p-壳层。我们突出了重要的技术发展，如相似性重整化群（SRG）在3 N部门的演变，JT耦合存储计划的3 N矩阵元素与高效的飞行解耦，和重要性截断无核壳模型与3 N相互作用。总之，这些发展使收敛的从头计算与明确的3 N相互作用也可能超出较低的p-壳层。我们详细分析了各种截断的SRG演化哈密顿量的影响，特别是截断的谐振子模型空间用于解决SRG流方程和省略的诱导超越3 N的贡献的演化哈密顿量。这两个截断导致相当大的影响，在上p壳层和超越，我们提出的选项来补救这些截断的影响。对不同截断的分析是对计算的所有阶段进行系统的不确定性量化的第一步。
2013-11-14 nucl-th
Ab initio-driven nuclear energy density functional method. A proposal for safe/correlated/improvable parametrizations of the off-diagonal EDF kernels
这篇纲领性的论文提出了一种可能性，即在不严格执行泡利原理的情况下，安全的多参考能量密度泛函（EDF）计算无法实现，例如当多体相关性以经验密度依赖的形式参数化时，可以调和将多体相关性恢复到能量核中的必要性。我们的建议是利用一个新开发的从头算多体形式主义，以指导建设安全的，明确相关的和系统可改进的参数化的{ \it非对角}能源和规范内核，位于核EDF方法的核心。感兴趣的多体形式主义依赖于对称性破缺{ \it}和恢复的概念，这些概念为核EDF方法带来了财富，因此，服从于这一指导。在详细阐述我们的建议后，我们简要介绍了我们计划在未来几年执行的项目。
2015-02-12 nucl-th
The iconic $^{238}$U: ab initio nuclear structure theory towards the limit of the periodic table
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Université Paris-Saclay, CEA, IRFU（巴黎萨克雷大学，法国原子能委员会，核物理研究所）
本研究完成了$^{238}$U核的首次从头算，通过高效形变自洽格林函数形式论及多体关联，突破了重形变双开壳核的计算瓶颈，将核素图上限纳入第一性原理理论预测范围。
2026-08-31 nucl-th
Ab initio calculations of nuclear widths via an integral relation
我描述了计算的能量宽度的核状态使用的从头算变分蒙特卡罗波函数的相互作用区域的积分，我提出了许多国家的计算宽度。我首先介绍某些短程积分与宽度的关系。然后，我提出了5 <= A <= 9个细胞核的预测宽度，并将它们与测量的宽度进行比较。与基于光谱因素的估计相比，它们更接近地匹配数据，并且具有更少的模糊性。我考虑了我的结果对识别^8B、^9He和^9Li中观测态的影响。我还检查失败的方法，并得出结论，他们一般涉及广泛的国家和变波函数，没有强烈的相互作用区域的峰值。在检查了从类似的积分关系计算的边界状态重叠函数后，我得出结论，重叠计算可以诊断计算宽度不应该被信任的情况。
2012-05-31 nucl-th
The proton-neutron symplectic model of nuclear collective motions
本文在非紧辛群$Sp(12,R)$的基础上，考虑二组分多粒子核系统的辛几何，建立了一个质子-中子集体运动的辛模型。可能的经典集体运动由不同的动力学群决定，这些动力学群可以由辛生成元构造。通过将状态空间推广到$SU_{p}(3) \otimes SU_{n}(3)$的直积空间，考虑了$Sp(12,R)$的直积与基态壳模型分类的关系，推广了Elliott的$SU(3)$模型。$Sp(12,R)$模型是广义质子-中子$SU(3)$模型的自然多主壳层扩展，它考虑了核集体激发和四极子，以及与巨共振振动自由度相关的偶极类型.每一个$Sp(12,R)$不可约表示都是由一个辛带头或一个内禀$U(6)$空间决定的，而内禀空间又可以由质子-中子壳层模型的结构来确定，因此该理论与泡利原理完全相容。结果表明，这种固有的$U(6)$结构是至关重要的出现的低洼集体带的积极和消极的宇称。所有的低集体态都可以用微观上的本征$U(6)$结构来描述，并通过与巨共振的耦合进行重整化。
2014-10-17 nucl-th
Perspectives on Nuclear Structure and Scattering with the Ab Initio No-Core Shell Model
原子核结构和反应理论正在经历一个重大的复兴与进步，在多体方法，强相互作用与量子色动力学（QCD），高性能计算的出现，和改进的计算算法大大改善的联系。预测能力，以及量化的不确定性，正在从非微扰方法以及新发现的潜力中出现，例如在测量之前预测核现象。我们概述了最近的一些发展，并讨论了未来的挑战。我们的重点是在谐振子的基础上，我们的日本-美国的合作工作的无核蒙特卡罗壳模型的替代截断方案的探索是一个例子。与Takaharu Otsuka教授及其小组的合作在这些发展中发挥了重要作用。
2018-04-29 nucl-th
Direct ab initio calculation of the $^{4}$He nuclear electric dipole polarizability
本研究借助高性能计算，通过直接对角化从头算无芯壳模型哈密顿量的离散化连续态，首次实现了A>2原子核（$^{4}$He）电偶极极化率的数值计算，结果与最新实验数据吻合。
2024-07-16 nucl-th
Ab initio short-range nuclear matrix elements for neutrinoless double-beta decay
TRIUMF（特柳姆夫实验室）；McGill University（麦吉尔大学）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；ExtreMe Matter Institute EMMI, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（极端物质研究所EMMI，GSI重离子研究中心有限公司）
本文基于不同核力计算中程中微子less双β衰变核矩阵元素，结合有效价空间哈密顿量和一致转换的衰变算子，得到与现象学一致但通常更小的矩阵元素值，并结合当前实验限制约束无味中微子混合-质量参数空间。
2026-09-01 nucl-th
Probing ab initio emergence of nuclear rotation
原子核中的结构现象，从壳层结构和成团到超流性和集体旋转和振动，反映了涌现的自由度。从头算理论直接从完全微观的公式描述原子核。因此，我们可以把从头算理论看作是探索原子核中有效自由度出现的一种手段。对于说明性的情况下，新兴的旋转带的Be同位素，我们建立了一个理解的基础振子空间和角动量（轨道和自旋）结构。我们考虑无芯组态相互作用（NCCI）计算7，9，11 Be与大田16核子间的相互作用。虽然在从头算理论中没有假设壳模型或旋转自由度，但NCCI结果表明出现了有效的壳模型自由度（0 hbar-omega和2 hbar-omega激发）和LS-方案旋转自由度，与Elliott-Wilsdon SU（3）描述一致。这些结果提供了一些基本的洞察紧急有效集体旋转和壳模型自由度在这些轻核和基本的从头计算微观描述之间的连接。
2019-11-29 nucl-th
Converging Many-Body Perturbation Theory for Ab Initio Nuclear-Structure: I. Brillouin-Wigner Perturbation Series for Closed-Shell Nuclei
本文提出一种基于布里渊-维格纳形式的新顶点函数，用于闭壳层原子核基态的多体微扰理论，并证明在最优哈密顿量划分下收敛判据总能满足，数值计算验证了该结论。
2023-06-23 nucl-th
The Long Journey from Ab Initio Calculations to Density Functional Theory for Nuclear Large Amplitude Collective Motion
目前，描述多体动力学的从头算方法主要有两种：密度泛函理论（DFT）和泛函积分（路径积分）方法。一方面，如果精确地实现，DFT方法原则上可以允许对任意单体可观测量的精确评估。然而，当应用于大幅度集体运动（LACM）时，这种方法需要扩展，以适应表面希望的现象，当绝热性被强烈违反，并且使用单个（广义）斯莱特行列式的系统描述不再有效时。另一方面，函数积分方法似乎没有这样的限制，但它的实现似乎并不简单。然而，在一个功能性的积分方法，似乎能够评估在原则上任何类型的可观测量，如核裂变的碎片质量和能量分布。这两个根本的方法可能会带来一起制定一个随机的时间依赖DFT方法多体动力学。
2010-01-03 nucl-th
Symplectic dynamics of the nuclear mean-field
元素的限制性变分方法的核平均场动力学，提供了低能量集体模式的微观结构，进行了总结。结果示出的变形和超流核中的质子-中子相互作用产生的等矢量态。
2009-01-28 nucl-ex nucl-th
Light Nuclei in the Framework of the Symplectic No-core Shell Model
构造了一个辛无核壳模型（Sp-NCSM），其目标是扩展{ \it ab-initio} NCSM，使之包括强变形的高振子壳层组态，并研究目前无法研究的较重原子核，因为所遇到的空间太大，即使用最好的现代计算机也无法处理.这一目标是通过整合两个强大的概念：{ \it从头算} NCSM与$\mathrm{Sp}(3,\mathbb{R})\supset\mathrm{SU}(3)$群论方法。NCSM使用现代现实的核相互作用模型空间，包括多体配置到给定数量的$\hbarΩ$激发与现代高性能并行计算技术。辛理论通过认识到当变形构型占主导地位时（它们经常这样做），可以更好地选择模型空间，从而使相关性较低的$\hbarΩ$构型产生相关性更高的$\hbarΩ$构型，这些构型尊重在哈密顿量中发现的近辛对称性。从应用程序的Sp-NCSM轻核的结果进行了比较与NCSM和实验。
2007-03-19 nucl-th
Summation of Parquet diagrams as an ab initio method in nuclear structure calculations
在这项工作中，我们讨论了格林函数理论作为从头计算原子核结构计算的一个可能的框架内的Parquet类图的总和。理论和一些数值的细节进行了讨论，特别是采用的近似。我们将Parquet方法应用于一个简单的模型，并将我们的结果与精确解进行比较。主要结论是，即使在这里提出的近似水平，结果显示出良好的协议与其他可比的从头算方法。
2010-04-09 nucl-th quant-ph
Two-dimensional extrapolation procedure for ab initio study of nuclear size parameters and the properties of halo nucleus 6He
本文提出了一种新的二维程序，将无核壳模型（NCSM）计算中得到的物质、中子和质子半径值外推到无限大的基上。半径之间的关系被用作附加测试。连同JISP 16势，这是经常使用的NCSM计算的半径，大田16势应用于这些目的的第一次。晕核6 He是研究的对象。半径值的小范围的传播，成功的测试使用这三个半径值之间的关系，以及所获得的结果与实验数据以及其他先进的从头计算的结果之间的合理的协议表明，所开发的方法的高效率，因此，它的应用前景良好。所进行的调查和其他研究结果的分析表明，6 He晕有一个大的尺寸0.7 - 0.8微米。
2022-05-27 nucl-th
Machine learning approach to pattern recognition in nuclear dynamics from the ab initio symmetry-adapted no-core shell model
一种新的机器学习方法被用来提供对原子核的进一步了解，并在大规模计算的大量数据中检测有序模式。该方法利用了一个神经网络，训练从头计算的结果，从轻原子核的自适应无核壳模型（SA-NCSM）。我们表明，SA-NCSM，通过使用核动力学的主导对称性将从头算应用扩展到中等质量的原子核，当与机器学习方法相结合时，可以达到更重的原子核。特别是，我们发现，一个神经网络训练的概率幅$s$ -和$p$ -壳核波函数不仅预测占主导地位的配置较重的核，但此外，当测试的$^{20}$ Ne基态，它准确地再现了概率分布。由网络预测的不可忽略的配置提供了一个重要的输入SA-NCSM减少超大型模型空间到可管理的大小，可以反过来，在SA-NCSM计算中使用，以获得准确的可观的。神经网络是能够描述核变形，并用于跟踪沿$^{20-42}$镁同位素链的形状演变，这表明一个形状共存，是非常显着的中子丰富的同位素。我们提供的结构和变形的$^{24}$硅和$^{40}$镁感兴趣的X射线爆发核合成，甚至是非常重的核，如$^{166,168}$ Er和$^{236}$ U，建立在第一原理的考虑。
2021-07-03 nucl-th
Collective rotation from ab initio theory
通过核理论中的从头算方法，我们现在可以从潜在的核子间相互作用出发，寻求对丰富的核集体现象的定量理解。p-壳层核的无芯组态相互作用（NCCI）计算产生了转动带，如激发能、电磁矩和电磁跃迁的转动模式所证明的。本文用NCCI方法研究了7- 9 Be分子的转动结构，并将计算结果与实验结果进行了比较。我们强调的鲁棒性从头计算旋转预测在不同的选择核子间的相互作用。
2015-09-01 nucl-th
Ab initio calculations of reactions with light nuclei
{ \em ab initio}（即，从第一性原理）理论框架能够提供轻核的结构和低能反应性质的统一描述，这对于进一步理解核子之间的基本相互作用，并为核天体物理、聚变能量研究和其它应用提供关键反应速率的精确预测是期望的。本文回顾了在{ \em ab initio}无核壳模型连续介质框架下，从手征二体和三体哈密顿量出发，对核子和氘在轻核上散射的{\em ab initio}计算.这是一个统一的核束缚态和散射态的方法，其中的$A$ -核子系统的平方可积能量本征态耦合到$(A-a)+a$靶加弹波函数的精神，共振群方法，以获得一个有效的描述多体核动力学在短，中距离和长距离。
2015-09-30 nucl-th
\textit{Ab initio} Gamow density matrix renormalization group for broad nuclear many-body resonances
Florida State University（佛罗里达州立大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Facility for Rare Isotope Beams（稀有同位素束流装置）
本研究扩展了从头计算的Gamow密度矩阵重整化群方法，用于宽多体共振领域，通过新的截断方案和轨道排序，实现了对轻型奇异核素核力的系统测试。
2026-01-22 nucl-th
Ab Initio Path to Heavy Nuclei
本文首次基于手征有效场论中的二加三核子相互作用，对16-O ~ 132-Sn范围内的重核基态进行了从头计算.我们采用相似重整化群来准备哈密顿量，并利用耦合集团理论来求解具有封闭子壳层的核的多体问题。通过分析在这个框架中的各种截断所产生的理论不确定性，我们确定并消除了以前抑制超越中等质量核的技术障碍，允许在重态下可靠地验证核哈密顿量。沿着这条道路，我们表明，手征哈密顿定性再现系统的核基态能量的中子丰富的Sn同位素。
2013-12-19 nucl-th
Ab initio nuclear structure calculations of light nuclei
我们进行无核心组态相互作用计算的核在p壳层。我们发现，对于典型的轻核，截断的量子总数在多体系统中的收敛速度远远超过一个完整的配置相互作用（FCI）截断，这是一个截断的单粒子基空间。我们提出了新的结果与非局域两体势JISP 16的Be同位素的基态能量，并讨论了新兴的现象，如集群和旋转能带结构在9 Be。我们还证明了利用手征有效场论中的两核子力和三核子力，可以再现14 C到14 N基态的β衰变被严重抑制的过程。特别是14 N的基态结构对三核子力敏感。
2012-09-28 nucl-th
Symplectic no-core configuration interaction framework for nuclear structure
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Notre Dame（圣母大学）；NextSilicon Inc.（NextSilicon公司）；Nuclear Physics Institute, Academy of Sciences of the Czech Republic（捷克科学院核物理研究所）；Louisiana State University（路易斯安那州立大学）
本文提出辛无芯配置交互框架，通过适配对称基底解决核多体问题，利用辛群irrep递推关系计算核哈密顿量矩阵元，无需展开到U(3)耦合基底。
2026-04-13 nucl-th
Robust ab initio predictions for nuclear rotational structure in the Be isotopes
p-壳层核的无芯组态相互作用（NCCI）计算产生了转动带，这些转动带由强的带内E2跃迁和激发能、电磁矩和电磁跃迁的转动模式确定。然而，不同的旋转观测量和不同的旋转带的收敛速度显着不同。核子间相互作用的选择也可能对收敛速率产生重大影响。因此，在从头计算中简单地观察旋转的定性出现与实际进行详细的定量比较之间存在很大的差距。在这篇文章中，我们说明了从NCCI计算中提取的旋转能带能量参数的收敛特性，并将这些预测与实验进行比较，对于同位素7- 11 Be，以及JISP 16和Daejeon 16相互作用。
2020-01-25 nucl-th
The ab initio no-core shell model
这篇文章回顾了从头算无核壳模型（NCSM）在核物理和超越的应用。我们将突出使用手性NN + 3NF相互作用的A = 12同量异位素的核结构研究。本着这次研讨会的精神，我们还将提到NCSM形式主义的新发展，以描述开放通道和处理核反应问题。最后，我们将说明的普遍性的多体问题，提出最近的适应NCSM有效相互作用的方法来研究多玻色子问题的外部捕获潜力与短程相互作用。
2009-02-20 nucl-th
Robust ab initio predictions for dimensionless ratios of E2 and radius observables. I. Electric quadrupole moments and deformation
University of Notre Dame（圣母大学）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
针对NCCI方法中E2观测量收敛慢的挑战，利用E2与半径观测量间的系统关联，提出Q/r^2无量纲比率预测，实现电四极矩与形变的有意义ab initio预测。
2025-07-25 nucl-th
Accelerating Ab Initio Nuclear Physics Calculations with GPUs
本文介绍了GPU加速在从头计算原子核结构计算中的一些应用。具体来说，我们讨论了GPU加速的软件包MFDn，一个并行的原子核结构本征解算器。我们修改了矩阵构造阶段，使其部分在GPU上运行。在橡树岭领导力计算设施的泰坦超级计算机上，这为矩阵构造阶段产生了大约2.2 - 2.7倍的加速，为整个运行产生了1.2 - 1.4倍的加速。
2014-12-18 nucl-th physics.comp-ph
Operator evolution for ab initio electric dipole transitions of 4He
核理论的一个目标是从精确的微观核子间力出发，对低能核可观测量进行定量预测。这种努力的一个主要内容是应用幺正变换来软化核哈密顿量，从而加速作为模型空间大小的函数的从头计算的收敛。然而，在理论的应用中，特别是对于非标跃迁，外算符的一致同时变换一直被忽视。在相似重整化群方法的框架下研究了电偶极算符的演化，并将重整化矩阵元应用于~ 4 He总光吸收截面和电偶极极化率的计算.所有的观测值都是在从头算无核壳模型中计算的。我们发现，虽然看起来很小，演化的运营商的影响的光吸收截面的幅度相媲美的修正包括手征三核子力产生的，不能忽略。
2015-04-02 nucl-th
Ab initio symmetry-adapted approaches to nuclear reactions
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
本文综述了从头算对称性适配无芯壳模型在轻到中等质量核结构及反应研究中的最新应用，包括连续谱扩展、反应截面计算、光学势及α团簇效应，为核天体物理和超越标准模型物理提供微观基础。
2025-10-16 nucl-th
One-Body and Two-Body Density Matrix Elements in a Symplectic Many-Body Basis
Department of Physics and Astronomy, University of Notre Dame（圣母大学物理与天文系）；TRIUMF（特利昂夫实验室）
推导辛无核组态相互作用框架中基态间的单体和双体密度矩阵元递推关系，实现与其它多体方法集成及任意一、二体算符矩阵元计算。
2026-06-23 nucl-th
Ab Initio Nuclear Theory for Heavy Nuclei and Its Application to Dark Matter-Nucleus Scattering
School of Physics, and State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Peking University（北京大学物理学院及核物理与技术国家重点实验室）
本文综述了从头算核理论在重核、中质量变形核及弱束缚核中的最新突破，并展示了其在暗物质直接探测中减少核物理不确定性的应用。
2026-06-23 hep-ex hep-th nucl-ex
Nuclear forces and ab initio calculations of atomic nuclei
核力和核多体问题一直是格里·布朗作为一个理论物理学家如此多产的一生中的一些主要课题。在这次演讲中，我概述了格里的工作奠定了现代核力理论和原子核从头计算的基础。我还介绍了一些最近的发展，在核晶格模拟的框架。
2014-01-21 hep-lat hep-ph nucl-ex
