基于分析扰动理论提高高度带电分子对基本常数变化灵敏度的研究
化学物理
2025-11-17 v1 原子物理
摘要
原子中准禁止电子跃迁以及分子中准退火振动跃迁是探测基本常数时变的强大探针。传统上，通过在精细电子结构计算中对光速进行数值变动来计算跃迁对基本常数变化的灵敏度，这需要进行多次单独计算。本文提出了一种方法，通过对 Dirac-Coulomb 哈密顿量进行一阶扰动，即可将灵敏度系数作为灵敏度系数的期值计算，相关算子在几乎所有基于 ab initio 的相对论电子结构代码中均可获得。此外，还推导了针对两组件哈密顿量的相应算子，明确针对零阶正规近似哈密顿量。将该方法应用于最近提出用于高精度光谱学的高度带电极分子 [Z"ulch 等人, arXiv:2203.10333[physics.chem-ph]]，展示了 PaF 和 CeF 中大量准退火振动跃迁对基本常数时变具有极高灵敏度。
引用
@article{arxiv.2511.10791,
title = {Enhanced sensitivity to variations of fundamental constants in highly charged molecules from analytic perturbation theory},
author = {Carsten Zülch and Konstantin Gaul and Robert Berger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.10791},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 5 figures, 7 tables; 6 pages of supplemental material with 1 figure, 9 tables