波函数匹配新方法有助于解决量子多体问题

强相互作用系统在量子物理和量子化学中发挥着重要作用。蒙特卡罗模拟等随机方法是研究此类系统的行之有效的方法。然而，当发生所谓的符号振荡时，这些方法就达到了极限。

来自德国、土耳其、美国、中国、韩国和法国的国际研究小组现在已经利用波函数匹配的新方法解决了这个问题。例如，使用此方法计算质量数不超过 50 的所有原子核的质量和半径。研究人员现在在《自然》杂志上报告说，结果与测量结果一致。

地球上的所有物质都由称为原子的微小粒子组成。每个原子都包含更小的粒子：质子、中子和电子。这些粒子中的每一个都遵循量子力学的规则。量子力学构成了量子多体理论的基础，该理论描述了具有许多粒子(例如原子核)的系统。

核物理学家研究原子核所使用的一类方法是从头算法。它通过描述复杂系统的基本组件及其相互作用来描述复杂系统。就核物理而言，基本成分是质子和中子。从头计算可以帮助回答的一些关键问题是原子核的结合能和性质，以及核结构与质子和中子之间潜在相互作用之间的联系。

然而，这些从头计算的方法在对具有复杂相互作用的系统执行可靠计算方面存在困难。其中一种方法是量子蒙特卡罗模拟。这里，数量是使用随机或随机过程计算的。

尽管量子蒙特卡罗模拟非常高效且强大，但它们有一个明显的弱点：符号问题。它出现在具有正权重和负权重的过程中，它们相互抵消。这种取消会导致最终预测不准确。

一种称为波函数匹配的新方法旨在帮助解决从头计算方法的此类计算问题。

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