作為核物理中的最基本的問題之一，原子核的極限狀態一直是科研工作者的探究目標。 18 Mg 作為極端的豐質子核，其存在的時間尺度已經接近人類認知的極限。在不到百億分之一納秒的時間內， 18 Mg 將先后發射兩對質子。為了深入理解這種奇特的衰變機制，以及其背后的量子關聯。我們發展了能夠處理開放量子體系的Gamow耦合道模型。通過對 18 Mg 原子核密度分布，衰變演化，出射兩質子的關聯等信息的探究，揭示了 18 Mg 的核結構和價質子對的衰變模式，及其獨特的開放量子性質。

在探索核物理的極限時，人們一直對原子核的奇異衰變行為充滿好奇。最近的一項研究成功觀測到了一種極端的豐質子核—— 18 Mg 。這種核素擁有12個質子，卻只含有6個中子，其存在不僅挑戰了現有的物理理論，還為我們打開了原子核世界的新視界。 為了研究其衰變機制和相關性質，來自復旦大學和北京大學的研究團隊利用先進的模型和方法，揭示了 18 Mg 這一瞬息即逝的核素的秘密。 18 Mg 核是一種含有極高比例質子的核素，其存在時間極短，以至于幾乎達到了人類觀測的極限。在不到百億分之一納秒的時間里， 18 Mg 會先后發射出兩對質子，這一過程極具挑戰性，因為如此短暫的存在時間使得實驗過程中難以捕捉到它的任何細節信息。為了解這種獨特的衰變機制以及背后的量子關聯，研究團隊發展了一種適用于開放量子體系的新模型——Gamow耦合道模型，來研究如 18 Mg 這樣的非常規核素。通過這項研究，團隊不僅揭示了 18 Mg 的衰變過程，還對其原子核密度分布、衰變演化過程進行了詳細的分析，發現了其價質子對是以類似于三體衰變的量子過程發射。同時，這些數據幫助科學家們深入了解了 18 Mg 的核結構，了解連續譜效應以及原子核形變對衰變過程的影響。另外，通過與鏡像核的對比，研究發現了其中的托馬斯-誒爾曼效應。更重要的是，研究還揭示了其獨特的開放量子性質，這對于擴展我們對原子核理論的理解至關重要。 這項突破性的研究不僅推動了核物理學的發展，還可能對其他開放量子體系產生深遠的影響。通過研究如 18 Mg 這樣的極端核素，科學家們可以更好地理解原子核的穩定性邊界，以及核力如何在極端條件的表象，為未來的科學探索打開了新的大門。

隨著下一代稀有同位素束裝置的出現，核景觀顯著擴張，達到甚至超越了滴流線。這種擴張帶來了許多新現象的發現，如奇異衰變。鎂-18就是奇異系統的一個典型例子，它遠離滴流線，在不到十億分之一納秒的時間內，這個系統噴出一個又一個質子對，首先衰變為霓虹16，然后衰變為氧14——這個序列讓人想起了筑巢的洋娃娃。 此類衰變發射體被歸類為開放量子系統，受到變形和連續效應的深刻影響。這些因素構成了重大挑戰，但也為理論和實驗研究提供了獨特的機會。通過采用先進的理論方法，已徹底研究了鎂-18的動力學和相關性，為衰變過程提供了寶貴的結構見解。