玻璃微球荧光的腔量子电动力学增强效应

报道了腔量子电动力学效应对高钡玻璃微球荧光光谱的影响，利用Ｍｉｅ散射的共振峰位计算公式，对测量的光谱进行了分析，估算了自发辐射速率的量子电动力学效应的增强因子，实验证实其增强幅度超过６７６倍．

超强激光与固体靶作用驱动量子电动力学级联和稠密正电子产生的研究进展

极端超短超强激光脉冲的诞生将光与物质的相互作用推进到由辐射阻尼效应和量子电动力学(QED)效应占主导的高度非线性物理范畴。强场QED效应蕴含了丰富的物理过程包括辐射阻尼、高能伽马辐射、正负电子对产生、QED级联、真空极化等,是高能量密度物理和强场物理研究领域的前沿热点。QED级联是解释致密天体辐射和伽马射线暴形成的重要物理机制,其产生的稠密正电子源在高能物理、材料无损探测、癌症诊断等领域亦有重要的应用前景。介绍了QED级联过程及其理论模型,讨论了固体靶中的QED级联发展及其诱导的非线性物理效应,并回顾了固体靶中稠密正电子产生的主要研究成果。

高离化类铜离子4s-4p跃迁的理论计算与量子电动力学效应

采用相对论多组态从头计算方法，系统计算了高离化类铜离子等电子序列Ｉｎ２０－Ｕ６３＋（Ｚ＝４９～９２）４ｓ－４ｐ跃迁波长和能级间隔，计算结果与文献的实验值和计算值作了比较。结果表明，在高离化类铜离子体系中存在更显著的量子电子动力学效应。

超临界场强的量子电动力学效应

问题描述量子电动力学(QED)效应在弱电场的情况下已经得到了精确的检验,例如在氢原子中的检验精度已经好于10-10的水平;但是在强场条件下(例如类氢铀离子U91+中),检验精度目前只达到了10-2的水平。

Ga^(28+)离子1s^(2)np(2≤n≤9)Rydberg态的能级结构

利用全实加关联方法构造了Ga^(28+)离子1s^(2)np(2≤n≤9)Rydberg态的波函数,通过Rayleigh-Ritz变分法计算了1s^(2)np Rydberg态的非相对论能级.在此基础上,充分考虑一阶相对论效应、质量极化效应、高阶相对论效应和量子电动力学效应对能级的影响,计算了Ga^(28+)离子1s^(2)np(2≤n≤9)Rydberg态的精细结构劈裂、激发能和电离能.得到的精细结构劈裂符合Rydberg态的变化规律,激发能和电离能结果与现有实验数据也符合得很好,具有较好的精度.

科技资讯

最重原子精确测量首次完成据德国耶拿·弗里德里希·席勒大学官网1月25日报道,包括该校科学家在内的一个国际研究团队首次对已知最重的高度离子化原子类氦铀进行了超精确X射线光谱测量。他们成功在最重原子核的超强库仑场中,解开并分别测试了单电子双环和双电子的量子电动力学效应。这项研究有助揭示一个长久以来的秘密:在物质最内部,是什么将世界紧密维系在一起。相关论文发表于1月24日出版的《自然》杂志。

中子星辐射引力红移的量子真空极化修正

测量中子星表面辐射谱的引力红移被认为是探究这类致密天体基本物理特性最为直接有效的手段.但是,脉冲星、磁星这些强磁化中子星表面的辐射红移不仅源于引力的作用,还需要考虑星体表面的磁化等离子体以及由超强磁场所诱导的量子电动力学(quantum electrodynamics,QED)真空极化效应对辐射的电磁作用.运用Gordon有效度规理论研究磁化等离子体以及QED真空极化效应对星体辐射的影响.计算结果表明,一般情况下对辐射引力红移的修正起主要作用的是星体表面的磁化等离子体,但在某些特定情况下,还必须考虑QED真空极化效应的作用.

激光-等离子体相互作用正电子发射研究进展

介绍了激光-等离子体相互作用产生正电子的相关实验和数值模拟研究进展。简要回顾了激光-等离子体相互作用正电子的发现过程及激光-等离子体作用产生正电子的三种物理机制;详细地叙述了激光与物质相互作用产生正电子的两类典型实验方式(即直接方式和间接方式)及相关的实验和数值模拟结果;对激光-等离子体相互作用产生正电子的研究进行了评述。从现有研究进展来看,目前理论研究和实验研究所获结论差异较大,还需要从激光设备、实验方案设计以及理论和模拟研究方面做大量细致的工作。

激光参数对非理想真空激光光强极限的影响

人类在实验室可实现的激光强度极限是强场量子电动力学(QED)的重要问题。在非理想真空条件下,极端超强激光与残留的电子相互作用触发伽马光子辐射与正负电子对产生的QED级联效应,从而显著消耗激光能量,大幅降低可实现的激光峰值强度。考虑到QED级联效应与激光偏振、焦斑尺寸、脉宽长度有着密切的关系,基于囊括QED过程的粒子网格模拟方法(Particle-in-cell, PIC)对上述参数的效应进行分析,同时构建了激光场演化的自洽方程来进行解释,二者结果基本保持一致,获得的强度极限在考虑的参数范围内为10^(26)~10^(27) W/cm^(-2)。结果表明,同等情形下,圆偏振激光可激发更强的QED级联,使得激光强度上限略低于线偏振。此外,紧聚焦激光由于QED级联发生的时空间尺度更小,从而激光的吸收效应被显著抑制,进而可以实现更强的聚焦强度。对于更长脉宽的激光,由于正负电子对吸收的能量区域更加弥散,使得可实现的激光强度上限阈值有所提升。但对于超短脉宽情形(如单周期),由于QED级联的种子源电子束不能很好地被约束在激光区域,理论分析耗散的激光能量偏高。此外,在高真空度的情形下,残余电子的随机性也会对可实现激光强度产生一定的影响。研究结果可为后续开展极端强场QED实验和数100 PW级超强超短激光装置建设提供指导。

类铍铝离子的K_α跃迁特性研究

我们报道了类Be的Al X最低40个能级的能级精细结构.利用基于多组态Dirac-Fock方程,我们给出了类Be的Al X的K_α跃迁的能级,波长,振子强度和能级寿命.研究表明,当前所得的理论计算结果与实验值以及其它理论值符合很好,同时对于分析已有的实验结果和指导拟开展的实验也有一定的意义.

基于多组态方法研究类铍镍离子的能级与Kα跃迁参数

研究了类Be的Ni XXV最低40个能级的能级精细结构。利用基于多组态Dirac-Hartree-Fock方程,给出了类Be的Ni XXV的Kα跃迁参数。研究表明,当前所得的理论计算结果其它理论值符合很好,对于将来辨识实验产生的谱线有重要意义。

铁离子Kα跃迁研究

本文研究了类Be的Fe XXIII最低40个能级的能级精细结构。利用基于多组态Dirac-Hartree-Fock方程,给出了类Be的Fe XXIII的Kα跃迁参数。研究表明,当前所得的理论计算结果与实验值以及其它理论值相符。

类铍氩离子的K_α跃迁特性研究

介绍了类Be的ArⅩⅩ最低40个能级的能级精细结构。利用基于多组态Dirac-Fock方程,给出了类Be的ArⅩⅩ的Kα跃迁的能级、波长、振子强度和能级寿命。研究表明,当前所得的理论计算结果与实验值以及其它理论值符合很好,同时对于分析已有的实验结果和指导拟开展的实验也有一定的意义。

类锂离子(Z=11～20)1s^22s～1s^25p的跃迁能和振子强度

利用全实加关联(FCPC)方法计算了类锂离子(Z=11～20)激发态1s25p的能级及精细结构劈裂,在此基础上计算了1s22s～1s25p的跃迁能和振子强度.相对论和质量极化效应对能量的修正用微扰论计算,还估算了来自量子电动力学效应的修正.所得到的理论结果与现有的实验数据符合得很好.

掺Eu介质微球腔的荧光光谱研究

原子或离子置于微腔中时其自发辐射速率会由于腔量子电动力学效应而得到大幅提高，这就是Purcell增强效应．如将Eu离子掺入特定的微腔中，因为Eu^3＋的自发辐射荧光线宽比微腔WGM模式的线宽大，其荧光光谱将受到腔模的调制，从而反映出腔模的分布状况。实验上，我们制备了熔融玻璃微球腔，并且在微球的赤道附近沾上一定量的Eu^3＋离子。测量了用395nm半导体激光泵浦时的荧光谱。

类铍硅离子的能级与Kα跃迁特性研究

本文研究了类Be的Si XI最低40个能级的能级精细结构。利用基于多组态Dirac-Hartree-Fock方程,给出了类Be的Si XI的Kα跃迁参数。研究表明,当前所得的理论计算结果其它理论值符合很好,对于将来实验辨识谱线有重要的意义。

静压下半导体微腔内激子与光子行为的研究

由于腔模与激子对压力的依赖关系不同,所以可以选择不同的压力使激子和光场处于不同的耦合状态,从而实现对耦合的调谐。利用这种办法,我们观测到了代表激子与光场强耦合作用的Rabi分裂。由于在我们现有样品结构中压力对激子本征行为的影响很小,与以前报道的温度、电场等调谐方式相比,这种调谐方法不仅可以有效地调谐半导体微腔内激子与腔模的耦合程度,而且能够保持激子的本征性质在整个调谐过程中基本不变。这有助于研究在强耦合过程中激子极化激元的本征性质。将实验结果与压力下激子与腔模耦合理论进行拟合,得出了正确的Rabi分裂值。

离子和冷却电子重组的高分辨谱研究(英文)

给出了在CRYRING重离子储存环上测量到的在很低能量下电子与离子重组的最新实验结果和有关速率系数增强的新的数据 .主要讨论类锂、类钠和类铜离子的共振双电子重组的新近测量结果 ,以及从这些共振谱中所导出的非常精确的离子能级劈裂值 ,从而将严格检验相对论效应、电子关联效应和量子电动力学效应 .其中 ,对类锂Kr3 3 + 离子 2s1/2 能级Lamb移位的确定精度达到了0 .1%.

高离化态Hg和U离子的双电子复合过程的理论研究

在相对论多组态Dirac-Fock理论基础上,利用近期发展的计算双电子复合截面的程序,系统研究了高离化态类氦到类硼Hg和U离子的KLL双电子复合过程.讨论了Breit效应和量子电动力学(QED)效应对Hg离子共振双激发态能级的贡献,得到了双激发态的共振能、总线宽和相应的双电子复合共振强度,所得结果与其他理论和实验结果都符合得很好.在此基础上进一步研究了高离化态U离子的KLL双电子复合过程,并与已有的实验和理论结果作了比较.