日前，我校物理學(xué)院青年教師王凱博士的研究成果《Calculations with Spectroscopic Accuracy: Energies and Transition Rates in the Nitrogen Isoelectronic Sequence from Ar XII to Zn XXIV》在國(guó)際權(quán)威期刊《Astrophysical Journal Supplement Series》223:3 (33pp)， 2016 April（JCR一區(qū)TOP期刊，2012-2014平均IF=13.863》上發(fā)表。這是河北大學(xué)的研究成果首次以第一單位在此期刊上發(fā)表文章。
原子光譜數(shù)據(jù)的高精度計(jì)算和評(píng)估是原子與分子物理領(lǐng)域的重要研究課題。原子光譜數(shù)據(jù)的高精度計(jì)算和評(píng)估可以用于驗(yàn)證基本物理原理正確性、促進(jìn)時(shí)間與頻率基準(zhǔn)的變革性發(fā)展、研究如何抑制量子脫散。隨著光譜數(shù)據(jù)的高精度計(jì)算和評(píng)估的進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)了一些新興的應(yīng)用領(lǐng)域: 在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證基本物理常數(shù)隨時(shí)間的變化率、通過(guò)原子鐘和磁力儀尋找暗物質(zhì)、通過(guò)原子干涉儀驗(yàn)證引力波和廣義相對(duì)論、以及通過(guò)退相干自由疊加的囚禁離子驗(yàn)證洛倫茲對(duì)稱性。在這些應(yīng)用中，精確的原子參數(shù)對(duì)于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和解釋、量化和減少不確定度和退相干效應(yīng)、以及新一代實(shí)驗(yàn)和精密測(cè)量技術(shù)的發(fā)展都是至關(guān)重要的。
王凱博士所在課題組與復(fù)旦大學(xué)、北京應(yīng)用物理與計(jì)算數(shù)學(xué)研究所、瑞典馬爾摩大學(xué)開(kāi)展密切合作，采用國(guó)際領(lǐng)先的相對(duì)論多體微擾方法和相對(duì)論多組態(tài)Dirac–Hartree–Fock方法，深入研究了Breit相互作用效應(yīng)和高階量子電動(dòng)力學(xué)效應(yīng)對(duì)類氮離子體系高精度計(jì)算的重要影響，對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)估和分析，指出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在的問(wèn)題；獲得的離子結(jié)構(gòu)和光譜理論數(shù)據(jù)的精確度，相比于已有理論參數(shù)的精確度，提高了1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量的光譜數(shù)據(jù)精確度。這些離子高精度的原子數(shù)據(jù)正確地解釋譜線形成機(jī)制，為譜線的識(shí)別、各種等離子體環(huán)境的模擬和診斷、以及新一代實(shí)驗(yàn)和精密測(cè)量技術(shù)的發(fā)展提供重要的理論依據(jù)。
