Effective Field Theory for Neutron Stars with Genuine Many-body Forces
我们的贡献的目的是揭示高密度核多体问题所面临的一些开放的问题。我们的注意力集中在自然性的概念问题和它的作用的重子介子耦合的核物质在高密度。作为各种耦合强度的准则,采用了自然度的概念。为了鼓励可能的新的研究方向,我们讨论了自然参数耦合和真正的多体力核物质的相对论有效理论的相关方面。在其他主题中,我们讨论了在这项工作中的连接,这个理论与其他已知的有效的量子强子动力学(QHD)模型中发现的文献,以及我们如何可以潜在地使用我们的方法来描述新的物理中子星。我们还给出了在局域电荷中性和β平衡条件下中子星的物态方程、布居分布和质量-半径关系的一些初步结果。
2014-02-23 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Describing Nuclear Matter with Effective Field Theories
从自由空间核力出发,精确描述核物质一直是一个难以实现的目标。系统的复杂性使得近似不可避免,因此挑战在于找到具有受控误差的一致截断方案。讨论了用有效场论方法解决这一问题的优点。
1999-09-14 nucl-th
Unified description of the coupled-channels and statistical Hauser-Feshbach nuclear reaction theories for low energy neutron incident reactions
我们将耦合通道光学模型的统计豪泽-Feshbach核反应理论,其中的散射矩阵对角化进行恩格尔布雷希特-魏登米勒变换。这种方法已经在J. Raynal的耦合通道光学模型程序ECIS中实现,我们扩展了这种方法,使得在变形核上的核子诱导反应中的所有开通道都可以一致地计算。
2020-09-27 nucl-th
Theories of Low Energy Nuclear Transmutations
从核物理的具体例子表明,低能核反应可以和已经引起的所有四个基本相互作用(i)(恒星)引力,(ii)强,(iii)电磁和(iv)弱。差异突出表现在速率的巨大差异和各自引发的核反应性质的相似性。
2012-10-27 nucl-th physics.gen-ph
Calculations for nuclear matter and finite nuclei within and beyond energy--density--functional theories through interactions guided by effective field theory
我们提出了一个新的想法,构建一个有效的相互作用下的能量密度泛函(EDF)理论,这是适应扩大的模型空间。在有效场论原理的指导下,对无限大核物质和选定的闭壳层原子核($^4$ He,$^{16}$ O,$^{40}$ Ca,$^{56}$ Ni和$^{100}$ Sn)进行了次至首阶的相互作用迭代和通过粒子-空穴激发对模型空间的扩展.我们的方法为在同一方案中处理核物质和有限核提供了一种新的方法,具有EDF和从头算方法的优点。
2022-07-21 nucl-th
The Nuclear Spin-Orbit Force in Chiral Effective Field Theories
相对论平均场唯象的一个引人注目的特征是,在只拟合无限核物质的平衡性质之后,有限核中的自旋轨道分裂的再现。当导致饱和的等效中心势的速度依赖性主要是由于核子有效质量减少而出现时,就会出现这种成功的结果。自旋轨道相互作用,然后也指定时,一个工作在一个四分量狄拉克框架。本文研究了更一般的核手征有效场论中自旋轨道力的性质,着重讨论了等谐调矢量介子(Ω)与核子的张量耦合的作用。
1997-09-28 nucl-th
Causal Theories of Dissipative Relativistic Fluid Dynamics for Nuclear Collisions
基于Grad矩方法,从相对论流体耗散过程的Müller-Israel-Stewart因果理论的扩展不可逆热力学出发,导出了非平衡态流体动力学,用于研究超相对论重离子碰撞中产生的热物质动力学。在Bjorken boost-不变标度极限的框架下研究了温度、能量密度和熵的演化。这些二阶理论的结果相比,由于Eckart和Landau和Lifshitz的一阶理论和零阶(完美流体)由于欧拉。在耗散存在时,完全流体动力学不再适用于描述物质的演化。第一阶理论在进化的早期阶段失败了。二阶理论给出了更好的描述,与传输模型非常一致。它表明,在该区域的Navier-Stokes-Fourier定律(一阶理论)是一个合理的限制情况下,更一般的扩展热力学(二阶理论)。
2003-12-02 nucl-th
Nuclear Forces and Chiral Theories
本文评述了最近在轻核(A=2-6)的{ \it ab initio}计算中取得的成功,并将其与手征对称性的动力学结果联系起来。这些结果所显示的核物理学的易处理性是这种对称性的证据。我们将在有效场论和维度功率计数的背景下讨论三核子力、四核子力、多π介子交换和相对论修正的相对重要性。本文还将讨论核力中的Isospin破坏。
1996-01-10 hep-ph nucl-th
Effective Field Theories in Nuclear Particle and Atomic Physics
这是2005年12月13日至17日在德国巴特洪内夫德意志物理协会巴特洪内夫物理中心举行的“核、粒子和原子物理学中的有效场论”研讨会的会议记录。讲习班集中讨论了许多情况下的有效场论。第一部分是关于手征微扰理论在它的各种设置和强烈探索它的使用与格点量子色动力学的关系。第二部分包括在具有一个、两个或多个核子的系统中的有效场论以及原子物理学方面的进展。包括每次演讲的简短贡献。
2005-02-01 hep-ph nucl-th
Multidimensionally-constrained covariant density functional theories --- nuclear shapes and potential energy surfaces
偏离球形的内禀核形状不仅表现在核的集体态中,而且在决定核的势能面和裂变势垒方面起着重要的作用。为了描述微观和自洽核形状和PES的形状自由度尽可能多的包括,我们开发了多维约束协变密度泛函理论(MDC-CDFTs)。在MDC-CDFT中,轴对称性和反射对称性都被破坏,并且考虑了由$β_{λμ}$和偶$μ$表征的所有变形。我们用MDC-CDFT研究了锕系元素的PES和裂变势垒、$N = 150$同位素的非轴八极$Y_{32}$关联以及超核的形状。本文将简要介绍MDC-CDFT的形式及其在正常核中的应用。
2016-05-23 nucl-ex nucl-th
Nuclear charge radii of Na isotopes: A tale of two theories
原子理论计算的准确性限制了从奇质子核的同位素位移测量中提取核电荷半径。对于钠同位素,虽然精确的光谱测量已经存在了半个多世纪,但不同方法的计算提供了广泛的值。在这里,我们提出了准确的原子计算,可靠地提取Na电荷半径。通过将实验物质半径与基于核子-核子力和三核子力的核耦合团簇计算相结合,对原子计算得到的参数进行了约束。因此,这项研究指导了原子理论,并强调了使用精确的原子和核计算在我们理解轻核大小方面的重要性。
2021-09-22 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Chiral symmetry and effective field theories for hadronic, nuclear and stellar matter
手征对称性在20世纪70年代首次进入核物理领域,格里·布朗在其中发挥了开创性的作用,它为描述有限和无限系统中强相关的核动力学提供了一个令人震惊的成功框架。我们回顾了在前量子色动力学时代用软π介子定理构想的早期几何概念是如何演变成核物理的高度预测性理论框架的,史蒂芬·温伯格恰当地评价了这一点:“它(手征有效场论)允许人们以一种相当令人信服的方式表明他们(核物理学家)一直在做的事情。是一致近似方案中正确的第一步。“我们的评论叙述了该理论目前如何面对自然,以及人们如何理解它在手征对称性的多方面的极其复杂的工作,即手征微扰理论,skyrmions,朗道费米液体理论,柴郡猫现象,以及隐藏的局部和修补的对称性。
2015-10-10 hep-ph nucl-th
Landau Migdal Theory of Interacting Fermi Systems: A Framework for Effective Theories in Nuclear Structure Physics
本文综述了Migdal有限费米系统理论及其在原子核结构中的应用。该理论是朗道的费米系统相互作用理论的延伸。在第一部分中,在多体格林函数方法中导出了基本公式。该理论适用于中等和重质量核的等矢量电巨共振。讨论了广义有效ph相互作用和有效算符的参数化。它表明,自由参数的数量是有限的,由于守恒律。我们还提出了一个扩展的Migdal的理论,在那里的低洼声子被认为是在一个一致的方式。扩展的理论再次适用于相同的等矢量电巨共振和$(α,α^\prime)$反应数据的分析。指出扩展理论是从有效拉氏量和哈密顿量出发进行自洽原子核结构计算的合适框架。
2006-03-21 nucl-th
Reaction mechanisms in transport theories: a test of the nuclear effective interaction
本文综述了费米能区丰中子系统中的集体激发和电荷不对称系统之间的反应。通过求解具有特定初始条件的中子和质子的数值自洽输运方程,我们研究了$^{132}Sn$系统中不同偶极振动的结构及其对对称能的依赖性.我们的证据存在一个独特的集体模式,可以与俾格米偶极共振,能量远低于标准的巨偶极共振和isoscalar的字符,即非常弱的依赖于isovector部分的核有效相互作用。在不同的情况下,相应的强度对饱和以下的对称能的行为相当敏感,这决定了核表面的过剩中子数。在费米能级的电荷不对称系统之间的反应中,我们研究了耗散机制和同位旋效应之间的相互作用。对核相互作用中依赖于同位旋的部分敏感的观测量进行了讨论,提供了饱和以下对称性能量密度依赖性的信息。
2012-09-07 nucl-th
Fitting theories of nuclear binding energies
在发展核结合能理论时,如密度泛函理论,由于理论中可能有大量的参数,质量表中有大量的原子核,因此进行拟合所需的努力可能是令人生畏的。对于基于Skyrme相互作用的理论,通过使用奇异值分解来减少参数空间的大小,可以大大减少工作量。我们发现,敏感的参数定义的空间尺寸4左右,在这个空间内的线性改装是足够的一些Skyrme参数集从文献中。我们没有发现SLy 4,Bky 4和SkP参数集之间的拟合质量有显着差异。均方根偶-偶核中的剩余误差约为1.5 MeV,是液滴模型值的一半。我们还讨论了另一种规范评估质量适合,切比雪夫规范。它将注意力集中在理论和实验之间差异最大的情况下。我们展示了它是如何与液滴模型,并提出了一些应用模型的基础上Skyrme能量泛函。切比雪夫范数似乎比均方根范数对新的实验数据更敏感。该方法还具有的优点是,候选人的理论改进,可以评估与计算较小的原子核。
2005-02-18 nucl-th
Chiral, parity-doublet, effective-Lagrangian mean-field theories for nuclear and astrophysical phenomenology
Brainware University(Brainware大学)
本文探讨了基于左手性和宇称双态的有效拉格朗日量理论,用于描述核物质和天体物理现象,重点分析了宇称双态对核饱和和中子星冷却的影响。
2026-05-01 hep-ph nucl-th
Improved Actions for Nuclear Effective Field Theories
European Centre for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas (ECT*) Fondazione Bruno Kessler(欧洲核物理及相关领域理论研究中心 (ECT*) 布鲁诺·凯斯勒基金会);Department of Physics, University of Arizona(亚利桑那大学物理系)
改进的核有效场理论动作通过引入假想相互作用范围提高计算精度,尤其在低阶展开中表现出优势。
2025-11-29 nucl-th
Chirally symmetric effective field theory for nuclei
本文讨论了洛伦兹不变核拉格朗日量FST。FST拉格朗日量是根据有效场论导出的,并且表现出手征对称性$SU(2)_L\times SU(2)_R$的非线性实现。相关的自由度是核子、π介子和低位的非戈德斯通玻色子:等势标量($σ$)和矢量($ω$)介子,以及等矢量($ρ$)介子。拉格朗日量中的项通过应用Georgi的朴素量纲分析和自然性条件来组织。因此,理论上所有的耦合常数都是无量纲的,且为1阶。
2009-07-10 nucl-th
Effective Field Theories, Landau-Migdal Fermi-Liquid Theory and Effective Chiral Lagrangians for Nuclear Matter
我们将核物质的朗道-米格达尔费米液体理论重新解释为具有费米面的有效手征场论。有效场论用手征拉格朗日量表示,其{ \it质量和耦合参数}按Brown-Rho标度,Landau-Migdal参数作为场论的不动点.我们展示了如何映射工程的EM矢量电流的响应函数,然后使用相同的推理,作出预测的核轴向电流,特别是在重核的增强轴向电荷跃迁。我们推测如何外推由此产生的理论,这似乎是健全的理论和经验,以正常的核物质密度$ρ_0$,迄今未开发的更高的密度制度相关的相对论重离子过程和冷紧凑(中子)星。
2000-07-27 hep-ph nucl-th
Matching effective few-nucleon theories to QCD
从一小组参数和微观概念中出现的复杂宏观现象展示了物理理论的力量和美丽。一个理论将原子核中发现的大量数据和特性与量子色动力学的少量参数和对称性联系起来,按照这个标准,就是异常美丽的。对计算物理学和有效场论长达十年的研究有助于评估夸克质量、强耦合常数和电磁耦合常数足以作为核图表参数的假设。本文通过介绍这一研究的现状,介绍了通过模拟夸克和胶子的构成来预测原子核的方法,以及作为这一基础理论的适当代表的有效场论的发展。虽然迄今为止用格点量子色动力学计算分析的核光谱和电磁响应与一个世纪前引起实验学家兴趣的那些非常相似,但它们也测试了理论理解,这种理解无法指导核先驱,但从那时起发展起来。这种理解被证明是不足的核观测量之间的相关性和它们的基本参数的敏感性。通过回顾从一个有效场论到另一个的过渡,从QCD到pionful手征理论到pionless,最终到团簇理论,我们发现了一些缺陷和概念问题,这些问题在QCD被确定为核景观出现的高能理论之前等待解决。
2016-05-17 hep-lat nucl-th
Towards a power counting in nuclear energy-density-functional theories through a perturbative analysis
通过分析对称物质和中子物质的状态方程,我们说明了在能量密度泛函(EDF)理论中构建功率计数的一个步骤。在所采用的策略,下一个领导阶(NLO)的EOS介绍,其中包含重整化的一阶型条款和一个明确的二阶有限的一部分。利用引入的重整化参数的渐近行为作为指导,我们的分析集中在两个方面:(i)在NLO处引入最小数量的反项,我们表明进入EOS的每个能量贡献相对于动量截止(在所采用的正则化过程中引入)具有规律的演化,并发现收敛到截止无关曲线。每一项的收敛特征都与其费米动量依赖性有关。(ii)我们发现,二阶有限部分系数的渐近演化是扰动行为的一个强有力的迹象,这反过来又证实了所采用的策略是一致的,在所选择的Skyrme启发EDF框架中可能的潜在功率计数。
2020-10-23 nucl-th
Lectures on Effective Field Theories for Nuclei, Nuclear Matter and Dense Matter
这篇笔记是根据我在2002年1月在台湾花莲举行的第十届台湾核能春季学校所做的四次演讲撰写的。它的目的是将柴郡猫原理的旧概念与夸克-重子和胶子-介子的“连续性”或“对偶性”的现代概念联系起来,并预测当介子被核物质压缩到高密度时会发生什么,就像在致密恒星中可能实现的那样。利用QCD中的色味锁定,在低密度下观察到的矢量介子可以被描述为被集体模云装扮的希格斯胶子,即,π介子就像它们在超密物质中一样,从而表明隐藏的$flavor$规范对称性和显式的$color$规范对称性之间的等价性。我没有详细讨论已经确立的事实,而是专注于各种新颖的想法--有些是可靠的,有些则不那么可靠--这些想法可能在不久的将来得到证实或被排除。
2002-04-18 hep-ph nucl-th
Introduction - Strong interaction in the nuclear medium: new trends
最近在核力理论方面的成就为下一个十年的低能核物理开辟了新的前景,使来自不同社区的人们聚集在一起。尽管还有许多发展有待完成,但直接使用QCD描述核系统的可能性是一个可以实现的重大挑战。在2009年国际Joliot-Curie学院(EJC 2009)的介绍中,从夸克开始,到有限或无限核系统,总结了强核相互作用的新趋势。在不同的能量尺度上,以相当简单的方式讨论了选定的新概念和想法。由于手征微扰和有效场论的发展,核力理论的最新进展导致了新一代特别适合于低能核物理的强核相互作用。新的相互作用相比,传统的力量的有趣的方面进行了强调。阐述了直接从裸核子-核子相互作用出发的从头算理论的最新成果及其对理解三体力的关键作用。最后,对标准核物理理论,即壳模型和能量密度泛函的未来发展进行了展望。
2010-01-27 nucl-ex nucl-th
Les Houches Lectures on Effective Field Theories for Nuclear and (some) Atomic Physics
这些讲座是一个教学-不全面-介绍有效场论在核和原子物理学的背景下的应用。这些应用的一个共同特征是非微扰物理学(在产生非相对论性束缚态和共振时需要)和受控微扰校正(对预测能力至关重要)之间的相互作用。最基本的想法是说明与最简单的核EFT,无介子EFT,它只包含接触相互作用,并与微小的变化,可以适应某些原子系统。这种EFT利用了两体么正性极限,其中重正化导致三个或更多体系统的离散尺度不变性。非常复杂的结构是由非常简单的前导序相互作用产生的。一些挑战和奖励,包括远程部队-π介子交换手性EFT核系统或原子之间的范德华力-简要介绍。
2019-02-07 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
On Making Predictions With Effective Field Theories In Nuclear Physics
基于我们以前提出的能精确预言所有低能双核子性质以及预言重核中某些电弱跃迁的有效场论,我们对格勒诺布尔劳厄-朗之万研究所正在测量的极化np俘获过程\vec{n} + \vec{p} --> d +γ进行了无参数预言.本次会议的其他参与者被邀请使用他们喜欢的方法做出自己的预测,并加入对即将到来的实验的最佳预测的赌注。
1999-04-19 hep-ph nucl-ex nucl-th
Equation of state of isospin-asymmetric nuclear matter in relativistic mean-field models with chiral limits
利用高密度下手征对称性恢复引起的Brown-Rho标度下的介质中强子性质,并考虑到耦合常数的自然性,我们新构造了几个具有手征极限的相对论平均场拉格朗日量.调整模型参数,使所得的状态方程在超常密度的对称部分是一致的,所需的集体流数据从高能量重离子反应,而所得的密度依赖性的对称能在亚饱和密度同意从最近的中能重离子反应的同位旋扩散数据提取。所得的状态方程具有在中等密度下软而在高密度下自然硬的特点。利用这些约束状态方程,我们发现1.4 $M_\odot$正则中子星的半径在11.9 km $\leq$ R $\leq$ 13.1 km的范围内,中子星的最大质量在2.0 $M_\odot$左右,与最近的观测结果接近.
2007-05-12 nucl-ex nucl-th
Second Order Dissipative Fluid Dynamics for Ultra-Relativistic Nuclear Collisions
利用基于Grad矩方法的Müller-Israel-Stewart相对论非理想流体二阶理论,研究了超相对论重离子碰撞中产生的热物质的膨胀.在Bjorken增强不变标度极限的框架下研究了温度演化。这些二阶理论的结果相比,由于Eckart和朗道和Lifshitz的一阶理论和那些零阶(完美流体)由于欧拉。
2002-01-26 nucl-th
Pion Excess, Nuclear Correlations, and the Interpretation of ($\vec p, \vec n$) Spin Transfer Experiments
传统的核相互作用理论预测,相对于自由核子,虚π介子在核中的分布会净增加。对几个核实验数据的分析已经导致了反对这种π介子过剩的证据。这些结论通常是基于π介子的集体理论(RPA),这可能是不够的。问题是核响应的能量依赖性,这与RPA预测的强NN相关性理论不同。在本文中,有关能量依赖性的信息是从求和规则中提取的,这些规则是为这样一个相关的非集体核理论计算的。这些结果导致核反应对导致π介子过剩的相关性的敏感性大大降低。主要的例子是$(\vec p,\vec n)$自旋转移,其预期的影响被认为是小于实验的不确定性。该分析对深度非弹性散射(DIS)实验也有影响。
1997-09-16 nucl-th
Microscopic Theory of Nuclear Fission
本文综述了核裂变的微观理论,旨在仅用核子、核力与量子多体方法构建自洽预测性理论,并概述了相关技术及近期成果。
2022-01-08 nucl-th
Effective Field Theories
1995年6月19日至30日在西雅图第七届核物理暑期学校举行的关于有效场论的三次讲座。
1995-06-30 hep-ph nucl-th
Relativistic Hamiltonians in many-body theories
讨论了用包含核子相对论动能和相对论修正势的哈密顿量描述多体核系统。通过Foldy-Wouthuysen变换,将相互作用核子和介子的场论问题映射为一个等价的相对论势问题,并将相对论势在1/mN中展开.形式主义适用于哈特里问题的核物质,显示如何的相对论平均场论的结果可以在很宽的密度范围内恢复。
1995-12-19 nucl-th
Are present reaction theories for studying rare isotopes good enough?
稀有同位素最常通过核反应进行研究。核反应可用于获得详细的结构信息,但也可与天体物理学相结合,以确定特定的捕获率。为了提取所需的信息,至关重要的是要有一个可靠的框架,准确地描述反应过程。本文将介绍转移反应和分裂反应的一些最新进展。这些包括最近对现有理论的可靠性的研究,以及减少预测观测值的模糊性的努力。
2011-10-04 nucl-ex nucl-th
Many-body perturbation theories for finite nuclei
近年来,多体微扰理论在从头算原子核结构理论领域中得到了复兴。在各种应用中,微扰理论,包括它的新口味,构成了一个有用的工具来描述原子核,无论是作为一个成熟的多体方法或作为一种辅助方法,以支持更复杂的非微扰多体计划。在这项工作中,多体微扰理论在原子核结构领域的当前状态进行了讨论,并提供了新的结果,突出了它的权力作为一个有效的,但准确的(预处理)方法,系统地调查中等质量的核。最终,新一代的手征核哈密顿基准使用几个国家的最先进的味道的多体微扰理论。
2020-01-28 cond-mat.str-el nucl-th physics.comp-ph
The renormalisation group and nuclear forces
我给最近的应用程序的重整化组的有效理论的核力,重点是使用威尔逊的方法来分析系统的两个或三个nonrelativistic粒子的大纲。
2010-12-22 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
Beyond mean-field description of break-up, transfer and fusion
发展了超越平均场的微观理论,包括核子对、介质中核子-核子碰撞以及单体观测量的初始涨落对核动力学的影响。这些理论被应用于核反应。对原子对在核破裂中的作用进行了讨论。通过随机平均场论引入集体变量零点运动的影响,不仅可以很好地描述单体观测量的平均演化,而且可以很好地描述涨落。在融合扩散系数以及在转移反应的质量分布估计。
2009-09-10 nucl-th
Effective Field Theory in Nuclear Many-Body Physics
讨论了核多体问题(量子强子动力学,QHD)的洛伦兹协变量子场论的最新进展。强调了有效场论和密度泛函理论的现代观点对理解QHD成功的重要性。出现在:150年的量子多体理论:会议在纪念65岁生日的约翰W。放大图片作者:John L. Ristig和Sergio Rosati。
2000-10-10 nucl-th
$^1S_0$ superfluid phase--transition in neutron matter with realistic nuclear potentials and modern many--body theories
本文研究了真实的两核子和三核子相互作用下中子物质中的$^1S_0$配对。我们采用Argonne $v_{8^\prime}$ NN和Urbana IX 3 N势。量子蒙特卡罗理论,特别是辅助场扩散蒙特卡罗方法,和相关基函数理论,以获得定量和可靠的估计的差距。它们都充分考虑了由于相互作用引起的相关性而引起的介质修改。这两种方法是在良好的协议,以最大的间隙密度和都指向一个轻微的减少相对于标准BCS值。实际上,BCS中的最大间隙约为$k_F \sim 0.8 \text{fm}^{-1}$处的$2.5 \text{MeV}$,相关物质中的最大间隙约为$k_F \sim 0.6 \text{fm}^{-1}$处的2.3- $2.4 \text{MeV}$。在更高的密度下,量子蒙特卡罗间隙变得接近BCS。一般来说,计算的介质极化效应比以前在\emph{all theories}中估计的要小得多。Argonne $v_{8^\prime}$的截断为更简单的形式给出了BCS中的相同间隙,只要截断的电势已经被重新拟合到相同的NN数据集。模型之间的差异出现在相关的理论,大部分的减少是由于张量力。三核子相互作用提供了约0.35 MeV的额外增加的间隙。
2006-07-17 astro-ph nucl-th
From dilute matter to the equilibrium point in the energy--density--functional theory
由于核系统的散射长度很大,基于有效相互作用的标准密度泛函理论通常不能再现核费米液体在极低密度和接近平衡时的行为。一方面由Skyrme密度泛函的成功,另一方面,通过有效场论中用于大散射长度系统的重量化技术,提出了一种新的能量密度泛函。这个功能,调整微观计算,再现核状态方程的中子和对称物质在不同的密度。此外,它提供了合理的饱和特性,以及适当的密度依赖的对称能。
2016-04-22 nucl-th
Quantum Simulation of Gauge Theories for Particle and Nuclear Physics
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Joint Center for Quantum Information and Computer Science, University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校量子信息与计算科学联合中心)
本文探讨了利用量子计算进行规范理论模拟在粒子和核物理中的应用,介绍了该方法的核心方法、主要贡献及当前进展。
2026-05-19 hep-lat hep-ph nucl-th
Effective Field Theory and the Nuclear Many Body Problem
本文综述了核子-核子相互作用的有效场论中稀中子物质状态方程的多体计算。
2006-10-18 cond-mat.supr-con nucl-th
Nuclear Structure at the Crossroads
史蒂文·温伯格在1990-92年的开创性论文开创了原子核有效场论(EFT)的应用。我们根据2019年INT计划“十字路口的原子核结构”总结了核EFT发展的进展、优先事项和未决问题。"
2021-08-15 hep-ph nucl-ex nucl-th
Neutrinoless Double Beta Decay in Gauge Theories
无中子双β衰变是粒子物理和核物理中非常重要的过程。它的观测将严重限制现有的模型,并表明中微子是大质量的马约拉纳粒子。从基本粒子的角度来看,它几乎出现在每个模型中。除了传统的机制,如中微子质量,右手电流的混合等,它可能会发生由于R宇称违反超对称(SUSY)的相互作用。从核物理学的角度来看,这是具有挑战性的,因为:1)相关的核具有复杂的原子核结构。2)能量上允许的跃迁只消耗了所有强度的一小部分。3)人们必须处理跃迁算符的短距离行为,特别是当中间粒子很重时(例如在超对称模型中)。因此,我们必须考虑新的效应,比如在核子之间飞行的π介子的双β衰变。4)所涉及的中间动量约为100 MeV。因此,我们必须考虑核子流中可能的动量依赖项。我们发现,对于质量机制,这种修改的核子电流轻中微子减少约25%的核矩阵元素,几乎不管核模型。在重中微子的情况下,影响要大得多,并且依赖于模型。考虑到上述效应,我们对实验上感兴趣的核A = 76,82,96,100,116,128,130,136和150的核矩阵元和实验上对寿命的限制,提取了各种超对称模型的中微子平均质量和R宇称破坏耦合的新的严格限制。
1999-07-12 hep-ph nucl-th
The Long and Short of Nuclear Effective Field Theory Expansions
NN散射的非微扰有效场论计算似乎在相当低的动量下失效。通过检查几个玩具模型,我们澄清了如何有效场论的扩展一般可以用来正确地分离长距离和短距离的影响。我们发现,一π交换有很大的影响,在振幅极点附近的散射相移,但在其他方面可以处理微扰。玩具模型,再现1S0 NN散射数据,而很好的分析表明,失败的有效场论的动量以上的π质量可能是由于短程物理,而不是π交换的治疗。我们讨论了这对扩展有效场论的适用性的影响。
1999-08-06 hep-ph nucl-th
Quantum Algorithms for Simulating Nuclear Effective Field Theories
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland(量子信息与计算联合中心,美国国家标准与技术研究院/马里兰大学);Department of Computer Science and Institute for Advanced Computer Studies, University of Maryland(马里兰大学计算机科学与高级计算研究所);Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland(NIST/马里兰大学联合量子研究所);Department of Physics, Harvard University(哈佛大学物理系);Department of Physics, University of Maryland(马里兰大学物理系)
本文研究了使用量子算法模拟低能有效场理论(EFT)的量子资源需求,分析了不同核场理论的模拟成本,并改进了算法误差界和 Trotter 误差界。
2026-05-18 hep-lat hep-ph 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
Power Counting and Wilsonian Renormalization in Nuclear Effective Field Theory
有效场论是描述低能现象的最一般的工具。它们是通用的和系统的:它们可以为我们能想到的任何低能量系统制定,并提供如何使用可靠的误差估计计算预测的明确指导,这一功能称为功率计数。这些性质在威尔逊重整化中很容易理解,其中有效场论是一个更基本的高能理论的低能重整化群演化--也许是未知的或不可解的。在核物理学中,它们提供了一种理论上可靠的核力推导的可能性,而不必明确地求解量子色动力学。然而,在核有效场论中存在如何组织计算的问题:关于功率计数的传统知识是微扰的,但核物理不是。然而,功率计数可以在威尔逊重整化中推导出来,并且对于如何将这些想法应用于非微扰现象,特别是核物理,已经有了相当好的理解。在这里,我们回顾这些想法中的一些,解释两个核子散射和反应与外部探针的功率计数,并暗示如何扩展目前的分析超越两体问题。
2017-04-20 hep-ph nucl-th
State-of-the-art of beyond mean field theories with nuclear density functionals
本文综述了基于生成坐标方法的超平均场论(BMFT)和在有效力核物理中的对称性恢复。在回顾了Hartree-Fock-Bogoliubov(HFB)理论之后,讨论了任何平均场近似(MFA)的缺点。在HFB方法中自发破坏的对称性的恢复,特别是角动量,是必要的,除其他外,描述激发态和过渡。需要粒子数投影来保证质子和中子的正确数量。此外,在变分之前的投影防止了弱配对区中的配对崩溃。缺乏围绕MFA平均值的波动是这种方法的缺点。为了在BMFT中建立相关性,人们选择了相关的自由度:四极、八极和配对振动以及单粒子振动。在GCM中,代表这些自由度的操作员被用作坐标来生成集体子空间。高度相关的GCM波函数最终被写为该空间的投影基的线性组合。线性组合的系数的变化导致Hill-Wheeler方程。以四极算符为坐标,讨论了经典的β和γ振动。我们目前的配对涨落考虑的配对间隙作为发电机坐标。最后,通过推转过程明确考虑HFB波函数的时间反演对称性破缺,使得核子对的排列在BMFT计算中开辟了一个新的维度。Gogny力的大量计算说明了密度泛函BMFTs的最新发展。最后,我们对该理论的潜在极点进行了深入的讨论。
2016-06-01 nucl-ex nucl-th
Heavy hadron molecules in effective field theory: the emergence of exotic nuclear landscapes
重强子分子最初是从一个与氘核和束缚它的核力的粗略类比中理论化的,这个猜想在发现$X(3872)$后被证明是正确的。然而,除了两体和三体领域的一些计算之外,这种与核物理的类比尚未得到认真利用,留下了大量可能的理论后果未被探索。在这里,我们表明,核和重强子有效场论是形式相同的:使用适当的符号,这两个有效场论之间没有形式上的区别。为此,我们没有使用标准的重超场符号,而是直接用轻夸克自由度来表示重强子相互作用。我们给出了几个如何利用这种类比的例子,例如计算两π介子交换图。然而,目前的想法最相关的应用是奇异核景观的猜想,也就是说,少数重强子束缚态的特性与标准核相似的可能性。
2020-04-13 hep-lat hep-ph nucl-th
Towards grounding nuclear physics in QCD
艾级计算很快就能使原子核结构和反应的预测理论扎根于标准模型,具有可量化和系统可改进的不确定性。这样的预测理论将有助于利用核子和原子核作为实验室的实验来检验标准模型及其局限性。例子包括直接暗物质探测、无中微子双β衰变,以及寻找中子和原子的永久电偶极矩。这也将有助于将QCD与冷中子星和热超新星核心的性质联系起来。我们讨论了QCD与原子核和核物质的性质之间的定量桥梁如何需要综合格点量子色动力学(特别是应用于两个和三个核子的相互作用),有效场论,以及用于解决核多体问题的从头算方法。虽然在开发这三个理论工具时必须解决重大挑战,但计算的快速发展正在加速进步。特别是,我们专注于此审查预期的进展,从格点量子色动力学和这些进展将如何影响核物理的少体有效理论提供关键的输入,如约束未知的低能常数的有效(场)理论。我们还审查了特殊的挑战,必须克服的成功应用格点量子色动力学的低能核物理。我们描述了在发展核物理的少体有效(场)理论方面的进展,重点是HOBET,核物理的非相对论有效理论,这在文献中不太常见。我们用无中微子双β衰变和核物质状态方程的例子来说明如何耦合格点量子色动力学有效的理论可能会影响我们的对称性和奇异的天体物理环境的理解。
2021-08-19 hep-ex hep-lat hep-ph
Model-independent WIMP Scattering Responses and Event Rates: A Mathematica Package for Experimental Analysis
该社区对WIMP-核相互作用的简化描述的依赖反映了缺乏将暗物质的一般理论与核响应函数的标准处理相结合的分析工具。为了弥合这一差距,我们已经构建了一个公共领域的Mathematica包WIMP分析的基础上,我们有效的理论制定。脚本输入是1)有效理论的系数,通过它可以表征WIMP相互作用的任意紫外理论的低能后果; 2)常用靶的单体密度矩阵,相关核物理的最紧凑的描述。有效理论扩展的通用性保证了脚本将保持相关的新的紫外线理论的探索;密度矩阵的使用,从粒子物理因子的核物理将允许原子核结构理论家更新脚本新的计算变得可用,独立于特定的粒子物理上下文。Mathematica软件包输出结果响应函数(和相关的形状因子)和微分事件率,一旦银河系WIMP速度剖面被指定,因此在其目前的形式提供了一个完整的框架进行实验分析。Mathematica脚本不需要非相对论性有效场论或核物理的先验知识,尽管核心概念在这里和arXiv:1203.3542中进行了回顾。
2013-08-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
Current Status of Nuclear Physics Research
在这篇评论中,我们讨论了目前的核物理研究,这是正在进行的不同中心在世界上。为此目的,我们提供了一个简短的帐户的发展,在过去的90年里,演变的领域,因为发现了中子。随着更多的数据的出现,原子核物理学的发展经历了许多阶段。我们简要地讨论了为理解实验发现背后的物理现象而引入的模型,如壳模型、集体模型、统计模型、相互作用玻色子模型等,其中一些模式可能看起来相互冲突,但这只是表面现象。理论模型的丰富性和思想的丰富性证明了一个重要的事实,即原子核是一个真正的奇异系统,从这个意义上说,它从两体束缚态(如氘核)发展到少体束缚态(如$^4$ He、$^7$ Li、$^9$ Be等),再向上发展到包含200多个核子的较重束缚态。显然,统计力学不适用于这样的有限系统,其他适用于凝聚态系统的理论也不适用。核物理学的丰富性源于这些限制。新的理论和模型正在开发中。丰中子核和丰质子核(称为奇异核、晕核或博罗米安核)的结构和反应理论处理了过去35年来丰富的实验数据。此外,核天体物理学和恒星与大爆炸核合成已经成为一个更成熟的学科。由于篇幅有限,本文仅涵盖了几个选定的主题,主要是作者曾与之合作的主题。
2015-09-17 hep-ex hep-ph nucl-ex