Positroner är kortlivade subatomära partiklar med samma massa som elektroner och en positiv laddning. De används i medicin, t.ex. i positronemissionstomografi (PET), en diagnostisk avbildningsmetod för metaboliska störningar. Positroner finns också som negativt laddade joner, kallas positroniumjoner (Ps ^- ), som i huvudsak är ett trepartikelsystem bestående av två elektroner bundna till ett positron.

Nu, kommersiellt tillgängliga lasrar kan producera fotoner som bär tillräckligt med energi för att föra elektroner av negativt laddade joner, som Ps ?, till dubbelt upphetsade stater, kallas D-vågresonans. Positroniumjoner är, dock, mycket svårt att observera eftersom de är instabila och ofta försvinner innan fysiker får en chans att analysera dem.

Sabyasachi Kar från Harbin Institute of Technology, Kina, och Yew Kam Ho från Academia Sinica, Taipei, Taiwan, har nu kännetecknat dessa högre energinivåer som elektroner når i resonans i dessa trepartikelsystem, som är för komplexa för att beskrivas med enkla ekvationer. Denna teoretiska modell, nyligen publicerad i EPJ D. , är avsett att erbjuda vägledning för experimenterade som är intresserade av att observera dessa resonansstrukturer. Denna modell av ett trepartikelsystem kan anpassas till problem inom atomfysik, kärnfysik, och halvledarkvantumspunkter, samt antimateria fysik och kosmologi.

I den här studien, författarna testar först giltigheten av deras teoretiska tillvägagångssätt genom att visa att resonansparametrarna för negativt laddade vätejoner (H-)-modellerade som ett trepartikelsystem bestående av två elektroner och en proton-överensstämmer med tidigare studier. Författarna beräknar sedan, för första gången, nya resonanstillstånd associerade med positroniumjonen (Ps-) i regioner med högre energi genom att modellera det som ett trepartikelsystem. I tur och ordning, de utarbetar sju resonansformer för elektronerna som aldrig tidigare har rapporterats.