日前，我校物理學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》在國際權威期刊《Astrophysical Journal Supplement Series》223:3 (33pp)， 2016 April（JCR一區TOP期刊，2012-2014平均IF=13.863》上發表。這是河北大學的研究成果首次以第一單位在此期刊上發表文章。
原子光譜數據的高精度計算和評估是原子與分子物理領域的重要研究課題。原子光譜數據的高精度計算和評估可以用于驗證基本物理原理正確性、促進時間與頻率基準的變革性發展、研究如何抑制量子脫散。隨著光譜數據的高精度計算和評估的進一步發展，出現了一些新興的應用領域: 在實驗上驗證基本物理常數隨時間的變化率、通過原子鐘和磁力儀尋找暗物質、通過原子干涉儀驗證引力波和廣義相對論、以及通過退相干自由疊加的囚禁離子驗證洛倫茲對稱性。在這些應用中，精確的原子參數對于實驗的設計和解釋、量化和減少不確定度和退相干效應、以及新一代實驗和精密測量技術的發展都是至關重要的。
王凱博士所在課題組與復旦大學、北京應用物理與計算數學研究所、瑞典馬爾摩大學開展密切合作，采用國際領先的相對論多體微擾方法和相對論多組態Dirac–Hartree–Fock方法，深入研究了Breit相互作用效應和高階量子電動力學效應對類氮離子體系高精度計算的重要影響，對已有的實驗數據進行了系統的評估和分析，指出了實驗數據存在的問題；獲得的離子結構和光譜理論數據的精確度，相比于已有理論參數的精確度，提高了1-2個數量級，達到了實驗室中測量的光譜數據精確度。這些離子高精度的原子數據正確地解釋譜線形成機制，為譜線的識別、各種等離子體環境的模擬和診斷、以及新一代實驗和精密測量技術的發展提供重要的理論依據。
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