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一种用于高角动量下 Wigner 旋转矩阵的有效高效算法

核理论 2022-11-30 v1 强关联电子 数学物理 math.MP 化学物理 量子物理

摘要

作为角动量投影算符一部分的 Wigner 旋转矩阵(dd 函数)在现代核结构模型中起着关键作用。然而,其数值计算长期存在严重误差和不稳定性的问题,阻碍了核高自旋态的精确计算。最近,Tajima [Phys. Rev. C 91, 014320 (2015)] 通过提出高精度傅里叶方法在解决该问题上取得了重大进展,但该方法依赖于公式处理软件。本文基于 Jacobi 多项式提出了一种用于 Wigner dd 函数的有效高效算法。我们通过一些测试计算将我们的方法与传统的 Wigner 方法和 Tajima 傅里叶方法进行比较,并证明我们的算法总能给出与傅里叶方法精度相似且稳定的结果,并且在某些情况下(对于特殊的 j,m,kj, m, kθ\theta 集合)我们的结果甚至更精确。此外,我们的方法是自包含的且内存消耗更少。本文的补充材料中提供了相关的测试代码和子程序。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.03691,
  title  = {An effective and efficient algorithm for the Wigner rotation matrix at high angular momenta},
  author = {Bin-Lei Wang and Fan Gao and Long-Jun Wang and Yang Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.03691},
  year   = {2022}
}