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刘文剑综述：相对论分子量子力学的大图像
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描述电子运动的量子力学方程，HѰ=EѰ，包含三个成分，即决定何种物理问题的哈密顿H、描述电子状态的波函数Ѱ、以及相应的能量/可观测量E(λ)。在相对论量子力学领域，这三个成分都面临一些基本的问题需要解决，例如：（1）最恰当的相对论多电子哈密顿H是什么？如何求解相应的方程？（2）相对论多电子波函数在电子间距趋于零时的渐近行为如何？如何进行相对论电子显相关计算？如何有效地描述强相关电子体系？（3）如何恰当地描述相对论性的物理性质E(λ)（如核磁共振屏蔽常数、原子核自旋-分子转动耦合常数）？（4）如何建立相对论量子化学与量子电动力学这两大子领域之间的无缝连接，从而建立连续完整的“相对论分子量子力学”？北京大学刘文剑教授撰写的综述“相对论分子量子力学的大图像”（http://nsr.oxfordjournals.org/content/3/2/204.full；《国家科学评论》2016年第2期）对这些基本问题进行了充分的论述，指明了“相对论分子量子力学”未来的发展方向。 如文章图1所示，一个连续完整的“相对论电子哈密顿梯子”已经建立起来，人们只需根据所研究的物理问题和要达到的计算精度，从中选择相应的哈密顿。其中，精确二分量方程（X2C）是薛定谔方程（SEQ）和狄拉克方程（DEQ）之间的无缝桥梁，而有效量子电动力学方程（eQED）是狄拉克方程（DEQ）与严格量子电动力学（QED）之间的无缝桥梁，即SEQ~X2C~DEQ~eQED~QED，从而可以说“相对论分子量子力学”的大图像已经建立起来了。 |
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2016-12-30 14:11:53, 519.3 K
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