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
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
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 \, \% $，与其他同位旋对称性破缺力无关.这种方法为从头计算核能密度泛函开辟了新的前景。
2022-02-11 nucl-th
Summation of Parquet diagrams as an ab initio method in nuclear structure calculations
在这项工作中，我们讨论了格林函数理论作为从头计算原子核结构计算的一个可能的框架内的Parquet类图的总和。理论和一些数值的细节进行了讨论，特别是采用的近似。我们将Parquet方法应用于一个简单的模型，并将我们的结果与精确解进行比较。主要结论是，即使在这里提出的近似水平，结果显示出良好的协议与其他可比的从头算方法。
2010-04-09 nucl-th quant-ph
Quantifying statistical uncertainties in ab initio nuclear physics using Lagrange multipliers
理论预测需要量化的不确定性，以便与实验结果进行有意义的比较。这是一个目前渗透在理论核物理学领域的思想。根据从头算核物理中理论不确定度估计的最新进展，本文提出并比较了计算不确定度统计部分的方法。一个特别的重点是把（该领域）的新方法的拉格朗日乘子（LM）。从拟合的核相互作用的实验数据的unexplained传播到轻质量核中的几个观测值，突出所提出的方法之间的任何差异。主要结论是，LM方法是更强大的，而基于协方差的方法是在他们的评估要求不高。
2016-11-11 nucl-th
Effects of tensor forces in nuclear spin-orbit splittings from ab initio calculations
由于张量力的影响，在中子滴自旋轨道分裂的演化中发现了一个系统的和特定的模式。这个结果是由相对论Brueckner-Hartree-Fock理论利用裸核子-核子相互作用得到的。它为未来相对论性和非相对论性核能密度泛函的微观推导提供了重要指导。
2018-01-24 nucl-th
Clustering in nuclei from ab initio nuclear lattice simulations
核格点有效场论是一种新的多体理论，它牢固地植根于QCD的对称性。特别是，它允许真正的从头计算的原子核结构和反应。在这次演讲中，我专注于基于这种方法的细胞核中α聚类的出现。本文还讨论了近年来的各种研究成果，目前所用手征力的不足和改进的前景，以及核性质和动力学的计算。
2015-09-28 hep-lat hep-ph nucl-ex
Symplectic no-core configuration interaction framework for ab initio nuclear structure
在关联多体基中引入了一个用于原子核结构从头计算的辛非核组态相互作用（SpNCCI）框架，该框架编码了原子核的近似Sp（3，R）对称性.这样的方案可能提供一种限制多体空间的方法，使其仅包括那些对核波函数有主要贡献的高激发配置。我们研究辛对称结构中产生的说明性从头计算SpNCCI计算6Li。我们观察到辛对称的优势，在个人波函数和出现家庭的状态相关的辛对称。
2018-02-06 nucl-th
Ab initio nuclear response functions for dark matter searches
利用从头算多体框架计算的核波函数研究了暗物质粒子与$^{3,4}$ He的散射过程。我们采用现实的核相互作用从手征有效场论在次-主导顺序（NNLO）和发展的从头算方案计算一组不同的核响应函数。特别是，我们然后执行一个伴随的不确定性量化对这些量和研究误差传播到物理观测。我们发现了一个丰富的结构，允许核反应具有显着的不确定性，某些自旋相关的相互作用。本文提出的方法和结果建立了一个新的框架原子核结构计算和不确定性量化的背景下，直接和（某些）间接搜索暗物质。
2017-05-23 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Towards an ab initio covariant density functional for nuclear structure
综述了从唯象平均场、有效核子-核子相互作用（或拉格朗日量）和真实裸核子-核子相互作用建立的原子核结构模型。着重介绍了协变密度泛函理论（CDFT）在描述原子核性质方面的成功及其对相对论框架下Brueckner理论的影响。本文讨论了在没有数据的情况下预测不稳定核或由相对论密度泛函引起的高密度核物质的挑战和模糊性。本文介绍了从核物质和有限核的真实核子-核子相互作用的从头计算出发建立原子核结构的相对论密度泛函的基本思想。本文综述了有限核或中子滴（由有限个中子组成的理想体系，并被限制在外场中）的完全自洽相对论Brueckner-Hartree-Fock（RBHF）计算的现状。最后给出了基于RBHF结果的原子核结构的从头算协变密度泛函理论的指导和展望。
2019-07-28 cond-mat.str-el hep-lat 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
Ab initio nuclear thermodynamics
本文提出了一种新的蒙特卡罗方法--针孔迹算法，用于核系统热力学的{ \it ab initio}计算。对于感兴趣的典型模拟，相对于常规巨正则系综计算的计算加速可以大到一千倍。使用领先的有效相互作用，再现了许多原子核和中子物质的属性，以百分之几的精度，我们确定的位置的临界点和液-气共存线对称核物质具有相同数量的质子和中子。我们还提出了第一个{ \it ab initio}研究的密度和温度依赖的核团簇。
2020-08-06 cond-mat.stat-mech hep-lat nucl-ex
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
Dark-Matter-Induced Nuclear Deexcitation at the Short Baseline Near Detector with Ab Initio Nuclear Theory
Texas A&M University（德州农工大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
SBND实验利用从头计算的核理论，研究暗物质与氩核相互作用产生的低能电磁信号，探索轻暗物质参数空间的新区域。
2026-10-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
{\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
Ab initio calculations of low-energy nuclear scattering using confining potential traps
最近修改的方法，使低能核散射的结果被提取的离散的能级的目标弹丸团簇的谐波势阱进行了测试。我们报告了令人鼓舞的结果中子- $α$和中子- $^{24}\mathrm{O}$弹性散射分析的陷阱能级计算使用两种不同的从头计算原子核结构方法。$n$ - $α$结果也已根据直接从头反应计算进行了检查。的$n$ - $^{24}\mathrm{O}$的结果表明，该方法的适用性为大范围的系统提供了他们的光谱陷阱可以计算从头算方法。一个关键因素是严格理解在从头算方法中不可避免的希尔伯特空间截断所引起的计算能级的误差。
2020-09-28 hep-lat nucl-th
Ab initio Green's functions approach for homogeneous nuclear matter
Washington University in Saint Louis（圣路易斯华盛顿大学）
本文提出一种基于奇积有效场论的从头计算格林函数方法，用于研究均匀核物质的方程状态和单粒子性质，并验证了其与耦合簇理论的一致性。
2024-09-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
A Guided Tour of Ab Initio Nuclear Many-Body Theory
近十年来，相似重整化群技术和核多体方法的新发展极大地提高了从头计算原子核结构和反应理论的能力。基态和激发态的性质可以计算到锡区，从质子到假定的中子滴线，提供了前所未有的机会，面对从手征有效场论与实验数据的二加三核子相互作用。在这篇文章中，我将对核多体方法的现状进行广泛的调查，我将使用选定的结果来讨论未来十年需要解决的成就和开放问题。
2020-08-12 nucl-ex 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
Ab initio study of nuclear clustering in hot dilute nuclear matter
本文利用核格点有效场论与SU(4)对称相互作用，引入轻结团蒸馏方法研究热稀疏核物质中结团丰度随密度和温度的变化，发现低密度下与理想气体模型一致，高密度下因结团相互作用产生偏差，为相关碰撞模型提供了基准。
2023-05-24 hep-ph nucl-ex nucl-th
Asymmetric Nuclear Matter and Neutron Star Properties in Relativistic ab initio Theory in the Full Dirac Space
通过求解全Dirac空间中的相对论Brueckner-Hartree-Fock方程，澄清了非对称核物质从头计算中关于有效Dirac质量与同位旋相关性的长期争论.在饱和密度下的对称能及其斜率参数分别为$E_{\text{sym}}(ρ_0)=33.1$ MeV和$L=65.2$ MeV，与经验值和实验值一致.进一步的应用预测了中子星半径$R_{1.4M_\odot}\approx 12$ km和中子星最大质量$M_{\text{max}}\leq 2.4M_\odot$。
2022-08-29 nucl-ex nucl-th
Low-rank matrix decompositions for ab initio nuclear structure
从头算量子多体理论扩展到更高的精度和更大的系统本质上是由波函数展开和/或多体算子的形式处理大数据对象的限制。在这项工作中，我们提出了矩阵分解技术作为一个系统的改进和强大的工具，显着降低计算成本，在多体应用的价格引入一个温和的分解误差。我们证明了这种方法的权力的核两体系统，对称核物质的多体微扰理论计算，和非微扰介质中的相似性重整化群模拟有限的核。建立手征核相互作用的低秩展开式提供了以利用张量因式分解策略的方式重新制定多体方法的可能性。
2021-09-23 cond-mat.str-el 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
Deep learning: Extrapolation tool for ab initio nuclear theory
Iowa State University（爱荷华州立大学）；Horia Hulubei National Institute for Physics and Nuclear Engineering（霍里亚·胡卢贝伊国家物理与核工程研究所）；Moscow State University（莫斯科国立大学）；Pacific National University（太平洋国立大学）；Institute for Basic Science（基础科学研究所）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
原子核理论中的从头算方法，如无核壳模型（NCSM），已经发展用于近似求解具有实际强相互作用的有限核。NCSM和其他方法需要将在有限基空间中获得的结果外推到无限基空间极限，并评估这些外推的不确定性。每一个观测值都需要一个单独的外推，大多数观测值都没有经过验证的外推方法。我们提出了一种前馈人工神经网络（ANN）方法作为外推工具，以获得基态能量和基态点质子均方根（rms）半径以及它们的外推不确定性。所设计的人工神经网络是足够的，以产生这两个非常不同的可观的结果在$^6$李从从头算NCSM结果在小的基础空间，满足以下理论物理条件：在极大矩阵的限制的基础空间参数的独立性。ANN结果与其他外推方法的比较也提供。
2019-06-06 cs.LG nucl-th
Nuclear ab initio calculations of 6He $β$-decay for beyond the Standard Model studies
对$β$衰变观测值的精确测量提供了寻找与标准模型偏差的可能性。可能发现这种偏差需要伴随的第一性原理计算。在这里，我们计算的原子核结构修正的$β$ -衰变的$^6$他是在几个实验工作的核心利益。我们采用脉冲近似和基于手征有效场论的从头算无核壳模型计算的波函数。我们使用这些国家的最先进的计算给出了一个新的和全面的分析理论的不确定性。我们发现，核修正，我们计算的灵敏度范围内的未来实验，创建显着偏离天真的伽莫夫-泰勒的预测，使他们的准确评估必不可少的物理搜索超越标准模型。
2022-07-06 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
Towards $\it{ab}$-$\it{initio}$ nuclear theory calculations of $δ_\mathrm{C}$
本文提出基于同位旋矢量主导假设和Lanczos算法的从头算理论框架，通过构造函数F_{T_z}将超允许β衰变中的同位旋对称性破缺修正δ_C与可测量的电弱核半径联系起来，为精确确定|V_ud|提供实验标尺。
2024-03-24 hep-ex hep-lat hep-ph
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
Bulk and spectroscopic nuclear properties within an ab initio renormalized random-phase approximation framework
Charles University（查理大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）；Czech Academy of Sciences（捷克科学院）
本文采用现代三体力chiral势，在粒子-空穴renormalized随机相位近似框架内研究闭壳核的本体、光谱和核响应，发现去除quasiboson近似下的不稳定性，实验一致性提高，残余差异表明需超越粒子-空穴空间。
2026-03-19 nucl-th physics.comp-ph
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
A brief account of Steven Weinberg's legacy in ab initio many-body theory
在这篇特刊“庆祝30年史蒂芬温伯格的论文从手征拉格朗日核力”的贡献，我们强调的重要作用，手征有效场论在领导核物理进入精确的时代。为此，我们分享我们的观点，在原子核结构和核物质的观测值，以及有效场论截断误差的贝叶斯不确定性量化的从头计算的最新进展。
2021-09-15 hep-ph nucl-ex nucl-th
Ab initio calculations of nuclear charge radii across and beyond ${}^{132}$Sn: Putting chiral EFT nuclear interactions to the test
KU Leuven（荷语天主教鲁汶大学）；Institut d’Astronomie et d’Astrophysique, Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学天文与天体物理研究所）；Brussels Laboratory of the Universe–BLU-ULB（布鲁塞尔宇宙实验室）；Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；ExtreMe Matter Institute EMMI, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（GSI重离子研究中心极端物质研究所EMMI）；IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学CEA IRFU）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）
通过从头算Bogoliubov耦合簇方法计算锡同位素链的电荷半径，检验手征有效场论核相互作用能否再现同位素位移的抛物线行为和$^{132}$Sn处的扭结。
2026-05-28 nucl-ex nucl-th
Ab initio nuclear structure via quantum adiabatic algorithm
背景：用从头算方法求解核多体问题被广泛认为是一个计算上具有挑战性的问题。量子计算机为解决这一挑战提供了一条有前途的道路。为此，迫切需要开发量子算法。目的：本工作探索了量子相位估计的绝热态制备量子算法在从头算原子核结构理论中的应用。我们着重于求解简单核系统的低激发能谱（包括基态和激发态）。想法：该算法的效率受到绝热演化过程中出现的小能隙（能级交叉）的阻碍。为了提高效率，我们引入的技术，以避免能级交叉：1）通过适当的设计的参考哈密顿量; 2）通过插入微扰项修改的绝热path. Results：我们说明了这种算法通过解决的氘核基态能量和频谱的束缚在一个谐振子陷阱实现IBM Qiskit量子模拟器。量子结果与经典的矩阵对角化结果一致。展望：随着我们对效率的改进，该算法为在未来的量子计算机上研究复杂核的低能谱提供了一个有前途的工具。
2021-05-19 nucl-th quant-ph
Constraining Neutrinoless Double-Beta Decay Matrix Elements from Ab Initio Nuclear Theory
本文利用第一性原理价空间介质内相似重整化群方法，通过34种手征相互作用研究76Ge中无中微子双β衰变矩阵元与双伽莫夫-泰勒巨共振等观测量的关联，以约束理论不确定性并考察矩阵元对相互作用的依赖性。
2022-10-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Expansion of one-, two- and three-body matrix elements on a generic spherical basis for nuclear ab initio calculations
IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（法国原子能和替代能源委员会萨克雷大学）；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）
本文首次在通用球形基底上推导了核从头计算中一、二、三体矩阵元的解析表达式，为确定最优核基底提供了系统研究的可能。
2023-12-22 math-ph math.MP nucl-th
Ab initio nuclear thermodynamics from lattice effective field theory
我们表明，使用格点有效场论可以有效地进行核热力学的{ \it ab initio}计算。模拟使用一种称为针孔跟踪算法的新方法来计算封闭在有限盒子中的固定数量的质子和中子的热力学观测值。在此框架下，我们高精度地计算了中性对称核物质的物态方程、液气共存线和临界点。由于该算法使用具有固定数量粒子的正则系综，因此它提供了比巨正则系综模拟相当大的计算优势，对于大体积模拟，巨正则系综模拟可以是数千到数百万的因子。
2021-12-02 cond-mat.stat-mech hep-lat nucl-ex
${\it Ab~initio}$ constraints on thermal effects of the nuclear equation of state
本文利用多体自洽格林函数方法分析了无限大核物质的有限温度性质，并探讨了在天体物理状态方程中用于模拟热效应的热指数的行为。我们展示了如何热指数是密度和温度依赖性，不像通常认为的，我们提供了一个误差估计的基础上，我们的${\it ab~initio}$计算。多体力的列入被发现是关键的密度依赖性的热指数。我们还比较了我们的结果参数化的核子有效质量的密度依赖性。我们的研究问题的有效性预测的引力波信号的中子星合并模拟与恒定的热指数。
2019-08-22 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Recent Progress in Ab-Initio Nuclear Theory for Precision Physics Searches in Muonic Atoms and Superallowed $β$ Decays
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本文综述了μ原子兰姆移位双光子交换修正、超允许β衰变γW箱辐射修正的从头算核理论最新进展，其方法可跨场景应用，成果影响核电荷半径等研究，为标准模型测试提供支撑。
2026-07-30 nucl-th physics.atom-ph
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
