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原子光谱学

《缪氢兰姆位移双光子交换贡献的格点量子色动力学计算》由北京大学物理学院理论物理研究所冯旭研究员课题组与美国康涅迪格大学靳路昶助理教授合作完成。这项工作基于天河系列超级计算机首次用格点量子色动力学（格点QCD）研究缪氢原子兰姆位移，成功获得双光子交换对兰姆位移的修正，解决了双光子图的红外发散问题，并发展出一套优化的减除方案来降低统计误差，从而实现了双光子图的格点计算（图1）。该研究为高精度的原子光谱学与夸克胶子尺度的高能物理学构建起跨学科的桥梁，未来将有望为缪氢实验提供更精确的理论输入，以期最终回答“质子究竟有多大”这一基本科学问题。

格点方法还可用于研究超精细光谱等其他重要的光谱学物理量。将格点QCD研究拓展至原子光谱学，为夸克和胶子尺度的高能物理研究与极高精度的原子光谱学研究构建跨学科的桥梁，这也将是北京大学格点团队未来的工作重点之一。

北京大学物理学院2018级博士研究生傅杨为论文的第一作者，2018级本科生陆辰飞参与了部分计算和数据分析。2020年，傅杨被亚太格点场论大会（Asia-Pacific Symposium for Lattice Field Theory, APLAT）授予最佳报告奖。上述相关成果的计算模拟研究工作，得到了国家超级计算天津中心的大力支持。