研究背景

原子核低激发态包含丰富的结构信息，对理解量子多体系统以及在高精度前沿探索新物理等方面起着关键作用。在原子核结构理论研究中，量子数投影的生成坐标方法（PGCM）已被广泛用于研究偶偶原子核的低激发态，包括能谱和电磁跃迁强度。由于单粒子运动和集体运动的相互耦合，奇质量数原子核的低激发态比偶偶原子核包含更丰富的核结构信息，其微观描述对核理论提出了挑战。

来自中山大学物理与天文学院的尧江明教授及其团队在 Symmetry 期刊发表了文章，从手征两体加三体 (NN+3N) 核力出发，发展了适用于奇质量数原子核低激发态研究的PGCM方法，并应用于21Ne的研究，探讨了三体核力对低激发态的影响。该项研究有助于加深我们对核力以及核结构的理解，具有重要意义。

研究内容及结果

本研究从手征有效场论导出的两体加三体 (NN+3N) 核力出发，发展了包含形变效应的Hatree-Fock-Bogoliubov方法，并基于此波函数，引入量子数投影以及GCM方法，推导了适用于奇质量数原子核低激发态研究的PGCM主要公式，并构建了相应数值计算程序。

通过选取三种不同参考态对3N核力进行正规乘积，在正规乘积二体（NO2B）近似下生成了三组有效哈密顿量，分别标记为 magic-Ne20、magic-Ne22 和 magic-ENO/EW。研究发现，由于粒子-粒子道与粒子-空穴道采用了相同的核力，该PGCM理论不存在伪发散和能量曲面不连续性的问题。

进一步研究表明，采用这三组有效哈密顿量得到的21Ne低激发态没有显著差别。通过对比有无3N核力计算得到的能谱以及电磁跃迁信息发现，3N核力明显地压缩激发能谱，增强电四极跃迁强度，表明3N核力对原子核低发态的重要贡献。

本研究为进一步结合相似重整化群方法，发展核介质PGCM，实现奇质量数原子核低激发态的从头计算奠定了基础。

原文出自 Symmetry 期刊

Lin, W.; Zhou, E.; Yao, J.; Hergert, H. Quantum-Number Projected Generator Coordinate Method for 21Ne with a Chiral Two-Nucleon-Plus-Three-Nucleon Interaction. Symmetry 2024, 16, 409.https://www.mdpi.com/2073-8994/16/4/409

Symmetry 期刊介绍

主编：Sergei D. Odintsov, Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC), Spain

期刊主题涵盖了所有科学研究中有关对称/非对称现象的理论和应用研究，主要包括数学、计算机、工程与材料、物理学、化学、生命科学等领域的最新进展。期刊已被 Scopus、SCIE (Web of Science)、CAPlus/SciFinder 等多家知名数据库收录

2023 Impact Factor：2.2

2023 CiteScore：5.4

Time to First Decision：16.8 Days

Time to Publication：36 Days

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