近期，西安交通大学物理学院联合激光聚变研究中心、西北师范大学等单位组建联合研究团队集中攻关，依托“星光”强激光大科学装置制备了极端高温、高密、高电离态的金等离子体，利用高精密光谱测量技术获得了高电荷态金离子（Au45+–Au57+）的极紫外高分辨特征光谱数据，结合高精度理论计算方法，定量揭示了量子电动力学效应（Quantum Electrodynamics）、相对论效应（体现于Breit Interaction）及多体关联效应（Electron Correlation）对高电荷态金离子能级结构的重要影响。该工作解决了国际上对类铜高电荷态Au离子原子结构长达40年的争议，厘清了极端强场条件下不同物理效应对原子结构的贡献，为原子物理、强场物理、聚变及天体等离子体物理关键参数测量和相关物理模型检验提供了新路径。
相关研究成果4月10日在《物理评论快报》（Physical Review Letters）在线发表。西安交通大学马步博助理教授、任洁茹教授和激光聚变研究中心王少义副研究员为论文共同第一作者，西安交通大学任洁茹教授和赵永涛教授、西北师范大学颉录有教授、激光聚变研究中心周维民研究员为论文共同通讯作者。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委等项目的支持。
(a)实验装置示意图；
(b)-(c)考虑电子关联后， QED效应、Breit相互作用、有限核修正对类铜金离子4s-4p和4d-4f跃迁波长的贡献对比
物理学院赵永涛、任洁茹教授团队长期从事基于加速器和强激光大科学装置的高能量密度物理前沿基础研究，在离子束与等离子体相互作用微观机制、强流离子束与稠密物质作用中的非平衡动理学效应、离子束驱动高能量密度物质的产生和发展规律等关键科学问题取得了系列创新成果，组织和推动了国家医学中心首台套医用超导重离子装置的建议、论证和实施工作。近五年主持科技部重点研发计划、基金委重点项目、国防挑战计划等项目10余项，在PRL、NC、ApJ等期刊发表高水平学术论文30篇，多次主办或承办国内外系列学术会议，提升了物理学科的国际影响力。
西安交通大学激光与粒子束科学技术所成立于2015年，研究方向主要包括核物理与聚变等离子体物理、超快量子反应动力学、相对论激光与强场物理，以及激光与粒子束科学技术在医疗、能源、国防等领域的应用。研究所现有教职工20余人，其中7人入选国家领军学者和青年领军学者。研究所近几年承担国家级重点项目和课题10项、重点军工类项目5项、组建校企联合体4个，在Nature Physics、Nature Communications、 Nature Chemistry、Physical Review Letters等顶尖期刊发表论文20余篇。
论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/6qn5-7rm8
