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

点击翻译按钮获取中文摘要

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.