近日，中国科学院近代物理研究所原子分子谱学室科研人员利用从头计算QED理论方法，基于近期可达到的实验条件，开展了一系列理论预研工作，在重离子奇异跃迁研究中取得进展。预研结果分别以快报、通讯和常规论文等形式发表于Physical Review A。

高电荷态重离子携带着自然界最强的库仑场。电子在强库仑场中的运动有很强的相对论效应和量子电动力学（QED）效应，其退激过程的X射线谱是人们探究微观世界的重要窗口之一。

中科院近代物理所已经建成的兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）、低能量强流高电荷态重离子研究装置（LEAF）和正在建设中的强流重离子加速器装置（HIAF），可以提供从0.3 MeV/u至约1 GeV/u的强流高电荷态重离子束，为开展强场QED研究提供了条件。

研究人员基于HIRFL-CSR装置，研究了电子与类氢重离子碰撞中双电子复合-双电子单光子跃迁 (DR-TEOP) 过程和辐射复合(RR)过程的干涉现象，并针对HIAF装置，研究了2s激发态类氢重离子双光子衰变中左旋与右旋极化的光子的不对称性；此外，研究人员还基于LEAF装置，研究了类氦双激发态离子的TEOP过程，系统计算了核电荷数从5到92离子(2l, 2l’)各量子态TEOP跃迁、单电子单光子跃迁和俄歇过程的速率。

这些进展为在大科学装置上开展高电荷态重离子中的奇异电磁跃迁实验研究奠定了基础。该研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevA.104.L010801

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.104.012818

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.101.040501