| 11. |
- Djärv, Tor, 1991, et al.
(författare)
-
Normal-ordering approximations and translational (non)invariance
- 2021
-
Ingår i: Physical Review C. - 2469-9985 .- 2469-9993. ; 104:2
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Normal ordering provides an approach to approximate three-body forces as effective two-body operators and it is therefore an important tool in many-body calculations with realistic nuclear interactions. The corresponding neglect of certain three-body terms in the normal-ordered Hamiltonian is known to influence translational invariance, although the magnitude of this effect has not yet been systematically quantified. In this paper we study in particular the normal-ordering two-body approximation applied to a single harmonic-oscillator reference state. We explicate the breaking of translational invariance and demonstrate the magnitude of the approximation error as a function of model space parameters for He-4 and O-16 by performing full no-core shell-model calculations with and without three-nucleon forces. We combine two different diagnostics to better monitor the breaking of translational invariance. While the center-of-mass effect is shown to become potentially very large for He-4, it is also shown to be much smaller for O-16 although full convergence is not reached. These tools can be easily implemented in studies using other many-body frameworks and bases.
|
|
| 12. |
- Ekström, Andreas, 1980
(författare)
-
Analyzing the Nuclear Interaction: Challenges and New Ideas
- 2020
-
Ingår i: Frontiers in Physics. - : Frontiers Media SA. - 2296-424X. ; 8
-
Forskningsöversikt (refereegranskat)abstract
- This review presents some of the challenges in constructing models of atomic nuclei starting from theoretical descriptions of the strong interaction between nucleons. The focus is on statistical computing and methods for analyzing the link between bulk properties of atomic nuclei, such as radii and binding energies, and the underlying microscopic description of the nuclear interaction. The importance of careful model calibration and uncertainty quantification of theoretical predictions is highlighted.
|
|
| 13. |
- Ekström, Andreas, 1980, et al.
(författare)
-
Bayesian optimization in ab initio nuclear physics
- 2019
-
Ingår i: Journal of Physics G-Nuclear and Particle Physics. - : IOP Publishing. - 0954-3899 .- 1361-6471. ; 46:9
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Theoretical models of the strong nuclear interaction contain unknown coupling constants (parameters) that must be determined using a pool of calibration data. In cases where the models are complex, leading to time consuming calculations, it is particularly challenging to systematically search the corresponding parameter domain for the best fit to the data. In this paper, we explore the prospect of applying Bayesian optimization to constrain the coupling constants in chiral effective field theory descriptions of the nuclear interaction. We find that Bayesian optimization performs rather well with low-dimensional parameter domains and foresee that it can be particularly useful for optimization of a smaller set of coupling constants. A specific example could be the determination of leading three-nucleon forces using data from finite nuclei or three-nucleon scattering experiments.
|
|
| 14. |
- Ekström, Andreas, 1980, et al.
(författare)
-
Global Sensitivity Analysis of Bulk Properties of an Atomic Nucleus
- 2019
-
Ingår i: Physical Review Letters. - 1079-7114 .- 0031-9007. ; 123:25
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- We perform a global sensitivity analysis of the binding energy and the charge radius of the nucleus O-16 to identify the most influential low-energy constants in the next-to-next-to-leading order chiral Hamiltonian with two- and three-nucleon forces. For this purpose, we develop a subspace-projected coupled-cluster method using eigenvector continuation [Frame D. et al., Phys. Rev. Lett. 121, 032501 (2018)]. With this method, we compute the binding energy and charge radius of O-16 at more than 10(6) different values of the 16 low-energy constants in one hour on a standard laptop computer. For relatively small subspace projections, the root-mean-square error is about 1% compared to full-space coupled-cluster results. We find that 58(1)% of the variance in energy can be apportioned to a single contact term in the S-3(1) wave, whereas the radius depends sensitively on several low-energy constants and their higher-order correlations. The results identify the most important parameters for describing nuclear saturation and help prioritize efforts for uncertainty reduction of theoretical predictions. The achieved acceleration opens up an array of computational statistics analyses of the underlying description of the strong nuclear interaction in nuclei across the Segre chart.
|
|
| 15. |
- Ekström, Andreas, 1980
(författare)
-
Strong Interactions for Precision Nuclear Physics
- 2020
-
Ingår i: Springer Proceedings in Physics. - Cham : Springer International Publishing. - 0930-8989 .- 1867-4941. ; 238, s. 549-558
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- One of the key challenges in ab initio nuclear theory is to understand the emergence of nuclear structure from quantum chromodynamics. I will address this challenge and focus on the statistical aspects of uncertainty quantification and parameter estimation in chiral effective field theory.
|
|
| 16. |
- Ekström, Andreas, 1980, et al.
(författare)
-
What is ab initio in nuclear theory?
- 2023
-
Ingår i: Frontiers in Physics. - : Frontiers Media SA. - 2296-424X. ; 11
-
Forskningsöversikt (refereegranskat)abstract
- Ab initio has been used as a label in nuclear theory for over two decades. Its meaning has evolved and broadened over the years. We present our interpretation, briefly review its historical use, and discuss its present-day relation to theoretical uncertainty quantification.
|
|
| 17. |
- Ekström, Andreas, 1980, et al.
(författare)
-
Δ isobars and nuclear saturation
- 2018
-
Ingår i: Physical Review C. - 2469-9985 .- 2469-9993. ; 97:2
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- We construct a nuclear interaction in chiral effective field theory with explicit inclusion of the Δ-isobar Δ(1232) degree of freedom at all orders up to next-to-next-to-leading order (NNLO). We use pion-nucleon (πN) low-energy constants (LECs) from a Roy-Steiner analysis of πN scattering data, optimize the LECs in the contact potentials up to NNLO to reproduce low-energy nucleon-nucleon scattering phase shifts, and constrain the three-nucleon interaction at NNLO to reproduce the binding energy and point-proton radius of He4. For heavier nuclei we use the coupled-cluster method to compute binding energies, radii, and neutron skins. We find that radii and binding energies are much improved for interactions with explicit inclusion of Δ(1232), while Δ-less interactions produce nuclei that are not bound with respect to breakup into α particles. The saturation of nuclear matter is significantly improved, and its symmetry energy is consistent with empirical estimates.
|
|
| 18. |
- Ekström, Maria, 1988, et al.
(författare)
-
Towards phonon routing: controlling propagating acoustic waves in the quantum regime
- 2019
-
Ingår i: New Journal of Physics. - : IOP Publishing. - 1367-2630. ; 21:12
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- We explore routing of propagating phonons in analogy with previous experiments on photons. Surface acoustic waves (SAWs) in the microwave regime are scattered by a superconducting transmon qubit. The transmon can be tuned on or off resonance with the incident SAW field using an external magnetic field or the Autler-Townes effect, and thus the reflection and transmission of the SAW field can be controlled in time. We observe 80% extinction in the transmission of the low power continuous signal and a 40 ns rise time of the router. The slow propagation speed of SAWs on solid surfaces allows for in-flight manipulations of the propagating phonons. The ability to route short, 100 ns, pulses enables new functionality, for instance to catch an acoustic phonon between two qubits and then release it in a controlled direction.
|
|
| 19. |
- Grumert, Ellen, 1983-, et al.
(författare)
-
Variabla hastighetsgränser för Stockholms motorvägsnät : Effekter av alternativa algoritmer och möjligheter till styrning genom skattade trafiktillstånd
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Variabla hastighetsgränser är väl utbrett på Stockholms stadsnära motorvägar och en del av Stockholms Motorway Control System (MCS). Målet med dagens system är att minska risken för olyckor och följdolyckor vid låga hastigheter, trafikstockningar m.m. Detta görs genom att mäta medelhastigheten med hjälp av fasta detektorer och uppdatera hastigheten som visas på variabla meddelandeskyltar utifrån rådande trafiktillstånd. I och med att efterfrågan på resor i Stockholm under rusningstid överstiger den tillgängliga kapaciteten i vägnätet är behovet av ett effektivt trafiksystem stort. Variabla hastighetsgränser kan bidra till ökad framkomlighet, men då dagens system har som målsättning att öka säkerheten är effekter som leder till ökad framkomlighet begränsade. Dessutom finns det i dagens system ett stort beroende av fungerande detektorer som mäter trafiktillståndet så korrekt som möjligt för att valet av hastighet ska kunna bestämmas på ett effektivt sätt.Syftet med den här rapporten är att undersöka alternativa styralgoritmer för att bestämma variabla hastighetsgränser på Stockholms motorvägsnät. Målet är att öka framkomligheten jämfört med dagens system. Två olika sträckor med olika komplexitet, trafiksituation och problematik studeras. Valet av studerade styralgoritmer för de olika sträckorna väljs för att på bästa sätt motverka den problematiken som uppstår på de specifika sträckorna. Därmed kan val av algoritmer komma att skilja sig åt beroende på sträcka. I projektet utvärderas också om estimering av trafiktillståndet kan användas för att förbättra informationsflödet till algoritmerna då detektorer inte fungerar som de ska eller helt saknas, vilket i sin tur kan leda till förbättrad anpassning av de variabla hastighetsgränserna. Detta görs av för en av de studerade sträckorna. Styralgoritmerna utvärderas med mikroskopisk trafiksimulering och metoden utvecklad i projektet Mobile Millenium Stockholm (MMS), som bygger på en makroskopisk trafikflödesmodell och Kalman filtrering, används för estimering av trafiktillståndet.Resultatet visar att det finns styralgoritmer med potential att öka framkomligheten. Valet av styralgoritm är dock beroende av typ av trafiksituation, vägdesignens komplexitet och trafikförhållanden på vägen. Det betyder att olika styralgoritmer kan prestera olika bra beroende på vilken vägsträcka man studerar. Vidare är estimering av trafiktillståndet användbart vid förlorad information på grund av icke-fungerande detektorer eller som komplement till detektorer för att minska mängden stationär utrustning.
|
|
| 20. |
- Grumert, Ellen, 1983-, et al.
(författare)
-
Variabla hastighetsgränser för Stockholms motorvägsnät : effekter av alternativa algoritmer och möjligheter till styrning genom estimerade trafiktillstånd
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Variabla hastighetsgränser är väl utbrett på Stockholms stadsnära motorvägar och en del av Stockholms Motorway Control System (MCS). Målet med dagens system är att minska risken för olyckor och följdolyckor vid låga hastigheter, trafikstockningar m.m. Detta görs genom att mäta medelhastigheten med hjälp av fasta detektorer och uppdatera hastigheten som visas på variabla meddelandeskyltar utifrån rådande trafiktillstånd. I och med att efterfrågan på resor i Stockholm under rusningstid överstiger den tillgängliga kapaciteten i vägnätet är behovet av ett effektivt trafiksystem stort. Variabla hastighetsgränser kan bidra till ökad framkomlighet, men då dagens system har som målsättning att öka säkerheten är effekter som leder till ökad framkomlighet begränsade. Dessutom finns det i dagens system ett stort beroende av fungerande detektorer som mäter trafiktillståndet så korrekt som möjligt för att valet av hastighet ska kunna bestämmas på ett effektivt sätt.Syftet med den här rapporten är att undersöka alternativa styralgoritmer för att bestämma variabla hastighetsgränser på Stockholms motorvägsnät. Målet är att öka framkomligheten jämfört med dagens system. Två olika sträckor med olika komplexitet, trafiksituation och problematik studeras. Valet av studerade styralgoritmer för de olika sträckorna väljs för att på bästa sätt motverka den problematiken som uppstår på de specifika sträckorna. Därmed kan val av algoritmer komma att skilja sig åt beroende på sträcka. I projektet utvärderas också om estimering av trafiktillståndet kan användas för att förbättra informationsflödet till algoritmerna då detektorer inte fungerar som de ska eller helt saknas, vilket i sin tur kan leda till förbättrad anpassning av de variabla hastighetsgränserna. Detta görs av för en av de studerade sträckorna. Styralgoritmerna utvärderas med mikroskopisk trafiksimulering och metoden utvecklad i projektet Mobile Millenium Stockholm (MMS), som bygger på en makroskopisk trafikflödesmodell och Kalman filtrering, används för estimering av trafiktillståndet.
|
|
