Ab-initio QED calculations of spectra and transition probabilities in atomic few-electron systems

原子少电子系统中光谱和跃迁概率的从头算 QED 计算

• 批准号: 5414376
• 负责人: Privatdozent Dr. Günter Plunien
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Theoretische Physik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5414376?language=en
• 关键词: Ab; initio; QED; calculations; spectra

The major task of this project is to develop methods for complete ab-initio QED calculations which apply to the atomic many-electron problem. It is intended to perform atomic structure calculations going beyond the approximations of standard relativistic manybody perturbations theory and treating simultaneously electron-correlation and QED-radiative effects on the same fundamental level of description. Particular emphasis is lead on deriving gauge-independent results. The development of adequate schemes for numerical computations will be based on new general finite-basis-set representations of the complete Dirac spectrum in the presence of non-coulomb potentials. Numerical calculations of screened QED radiative, interelectron interactions and electroweak corrections in neutral atoms and few-electron ions will be performed. To extend these calculation methods for applications to dynamical QED processes is also within the scope of this project. The influence of QED and interelectron interaction corrections on the shape of the line profile of excited states will be investigated. To provide an ab-initio QED description of double-ionization of heliumlike ions via single-photon absorption for the entire relativistic domain is intended. Zusammenfassung: Das Hauptziel des Projekts liegt in der Entwicklung von ab-initio Methoden basierend auf exakter Quantenelektrodynamik und deren Anwendung auf das atomare Vielelektronensystem. Es sollen Atomstrukturrechnungen ausgeführt werden, die über die Näherungen der standardmäßigen, relativistischen Vielteilchenstörungstheorie hinausgehend eine simultane Behandlung von Elektronenkorrelations- und QED-Strahlungskorrekturen auf gleichem fundamentalen Niveau der Beschreibung erlauben. Die Entwicklung adäquater Schemata und Computercodes für numerische Berechnungen werden auf modernen Finite-Basis-Set-Methoden zur Darstellung des exakten, vollständigen Dirac-Spektrums in nichtCoulomb-artigen Potentialen aufbauen. Numerische Berechnungen abgeschirmter QED-Strahlungskorrekturen, von Korrekturen der interelektronischen Wechselwirkung sowie der elektroschwachen Wechselwirkung sollen ausgeführt werden. Erweiterung und Anwendung dieser Berechnungsmethoden auf dyanmische QED-Prozesse wird ebenfalls Bestandteil des Projekts sein. Der Einfluß von radiativen QED-sowie Korrekturen der interelektronischen Wechselwirkung auf die Form von Linienprofile angeregter Zustände wird untersucht werden. Die Bereitstellung einer ab-initio QEDBeschreibung der Doppelionisation aufgrund von Einphotonenabsorption für den gesamten relativistischen Bereich ist geplant.

本计画的主要任务是发展适用于原子多电子问题的完整从头算QED计算方法。它的目的是执行原子结构计算超越标准相对论多体微扰理论的近似，并同时处理电子相关和QED辐射效应的描述相同的基本水平。特别强调的是导致规范独立的结果。发展适当的计划，数值计算将基于新的一般有限基组表示的完整狄拉克频谱的存在下，非库仑电位。我们将对中性原子和少电子离子的屏蔽QED辐射、电子间相互作用和电弱修正进行数值计算。将这些计算方法扩展到动态QED过程的应用也在本项目的范围内。我们将研究量子电动力学和电子间相互作用修正对激发态谱线形状的影响。在相对论域中，对类氦离子通过单光子吸收的双电离过程进行了从头算QED描述。 Zusammenfassung：该项目的主要内容是基于量子电动力学和原子电子系统的初步方法的研究。作为韦尔登理论的基础，相对论的Vielteilchenstörungstheorie标准的最新成果是同时处理电子相关性和QED-辐射理论。Die Entwicklung adäquater Schemata and Computercodes für numerische Berechnungen韦尔登auf modernen-basis-set-methoden zur Darstellung des exakten，vollständigen Dirac-Spektrum in nichtCoulomb-artigen Potentialen aufbauen.数值计算是通过量子电动力学的辐射测量，由电磁波的相互作用产生的辐射测量必须由韦尔登产生。QED-过程中的操作方法的选择和实施将对项目的成功产生很大的影响。QED的辐射影响使得干涉测量的信号强度对线性轮廓的形状产生影响，这将导致韦尔登。这是一种基于相对论效应的光子吸收的多普勒效应的从头QED测量方法。