最近，kaiyun欧洲杯app重离子核反应与光核反应团队与中国科学院上海高等研究院、复旦大学团队合作，研究了36Ar奇特泡状结构的量子性质，并指出其从微泡到泡及团簇结构演化的模式，以及泡状结构核具有的新“呼吸”模式，以及泡状核实验观测的可行探针，成果发表在核物理国际顶尖（JCR一区）期刊Physics Letters B上，我校物理学专业2023级博士生任舸为第一作者，我校马春旺教授、中国科学院上海高等研究院曹喜光副研究员、复旦大学马余刚院士为共同通讯作者。
经典情况下，原子核被认为是带电的液滴，处于液态状态。在量子力学描述中，原子核由于种种原因会形成许多特殊的形状。类似与肥皂泡一样的泡状原子核结构是一种典型的量子奇异性，自该结构被提出以来，一直受到理论和实验研究的关注，由于泡状核形成的困难性，实验上发现泡状核结构的证据非常少。新一代稀有核素工厂提供的强流核束为研究泡状核结构提供了新的可能，也使对探测泡状核结构的实验探针成为研究的热点。
泡状核是典型的量子奇特结构，寻找泡状核是核物理的重要前沿课题。物理学专业2023级博士生任舸在扩展的量子分子动力学模型框架下，通过调制36Ar核的中心密度，发现了不同泡状核形态存在的理论证据，以及可能的实验探针，同时展示了量子核泡与经典液体气泡振动之间的相似性，揭示了微观与宏观泡状物体的系统特征关联性。
该工作采用扩展的量子分子动力学模型（EQMD），通过调制36Ar的中心密度及空泡半径，发现了36Ar可以经历从微泡、泡状和α团簇结构存在明显的区别，以及稳定时间演化可能性，并能在较长时间内保持一种新的“呼吸”共振模式。结果表明，泡状结构核“呼吸”发射的衰变光谱具有典型的同位旋标量单级共振性质，此结构的可能存在性将进一步推动它们可能的形成起源和在重离子核反应中的集体运动行为研究；对泡状核结构在不同激发能密度下揭示出来的量子现象与经典泡结构现象之间的关联也将进一步推动人们对奇特核结构的理解。该工作也展示了所采用的EQMD模型，由于包含有效的泡利势及复变量波包函数，能够很好的保持基态核的稳定性以及激发核的束缚态的性质，这有利于对其激发态中泡状核的研究。由于核泡具有的奇特二维“膜状”结构，以及所发现的α团簇共振结构，这为研究核力的变化提供了新的场所。
由于光子在实验中可以直接测量，该成果为在新型稀有核素工厂研究泡状核存在的可能性及深入研究泡状核变化提供了可行的探针。科学家们有可能基于该探针更好地理解、发现泡状核结构，并对其性质进行深入的实验和理论探索。
论文链接：Ge Ren, Chun-Wang Ma, Xi-Guang Cao, Yu-Gang Ma, Bubble 36Ar and its new breathing modes. PHYS LETT B 857, 138990 (2024). https://doi.org/10.1016/j.physletb.2024.138990