日前，我校物理学院青年教师王凯博士的研究成果《Calculations with Spectroscopic Accuracy: Energies and Transition Rates in the Nitrogen Isoelectronic Sequence from Ar XII to Zn XXIV》在国际权威期刊《Astrophysical Journal Supplement Series》223:3 (33pp)， 2016 April（JCR一区TOP期刊，2012-2014平均IF=13.863》上发表。这是河北大学的研究成果首次以第一单位在此期刊上发表文章。
原子光谱数据的高精度计算和评估是原子与分子物理领域的重要研究课题。原子光谱数据的高精度计算和评估可以用于验证基本物理原理正确性、促进时间与频率基准的变革性发展、研究如何抑制量子脱散。随着光谱数据的高精度计算和评估的进一步发展，出现了一些新兴的应用领域: 在实验上验证基本物理常数随时间的变化率、通过原子钟和磁力仪寻找暗物质、通过原子干涉仪验证引力波和广义相对论、以及通过退相干自由叠加的囚禁离子验证洛伦兹对称性。在这些应用中，精确的原子参数对于实验的设计和解释、量化和减少不确定度和退相干效应、以及新一代实验和精密测量技术的发展都是至关重要的。
王凯博士所在课题组与复旦大学、北京应用物理与计算数学研究所、瑞典马尔摩大学开展密切合作，采用国际领先的相对论多体微扰方法和相对论多组态Dirac–Hartree–Fock方法，深入研究了Breit相互作用效应和高阶量子电动力学效应对类氮离子体系高精度计算的重要影响，对已有的实验数据进行了系统的评估和分析，指出了实验数据存在的问题；获得的离子结构和光谱理论数据的精确度，相比于已有理论参数的精确度，提高了1-2个数量级，达到了实验室中测量的光谱数据精确度。这些离子高精度的原子数据正确地解释谱线形成机制，为谱线的识别、各种等离子体环境的模拟和诊断、以及新一代实验和精密测量技术的发展提供重要的理论依据。
