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典型的な量子状態を利用した統計力学の数値計算法

Research Project

Project/Area Number 12J05328
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 数理物理・物性基礎(理論)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

杉浦 祥  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords統計力学 / 量子純粋状態 / グランドカノニカルアンサンブル / 電子系 / 量子統計力学 / 量子力学 / 孤立量子系 / 量子スピン系 / フラストレーション系
Outline of Annual Research Achievements

統計力学における予言は従来アンサンブル平均と呼ばれる、実現しえる状態全ての平均によって求められてきた。対照的に、たった一つの典型的な量子純粋状態によって全ての予言が可能な定式化を、申請者らは完成させた。
申請者は1.この定式化を「グランドカノニカル」と呼ばれる、粒子の数がゆらいでいるような系への拡張を行う事を目的として研究を行い、達成し、2.その実例として、大規模数値計算を物性研究所のスーパーコンピューターを用いて行った。
2.については、当初は量子スピン系で数値計算を実行する予定であったが、1.「グランドカノニカル」を用いた定式化と組み合わせるため、電子系での数値計算へと変更した。その結果、より一層の大きなインパクトとなり、Physical Review Letter B誌において、Rapid Communicationsと呼ばれるレター形式で出版された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Thermal Pure Quantum States of Many-Particle Systems2014

    • Author(s)
      Masahiko. Hyuga, Sho Sugiura, Kazumitsu Sakai, and Akira Shimizu
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 90 Issue: 12

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.121110

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] New Formulation of Statistical Mechanics Using Thermal Pure Quantum States2013

    • Author(s)
      Sho Sugiura and Akira Shimizu
    • Journal Title

      Kinki University Series on Quantum Computing: Volume 9 Physics, Mathematics, and All that Quantum Jazz

      Volume: 9 Pages: 245-256

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Canonical Thermal Pure Quantum State2013

    • Author(s)
      Sho. Sugiura and Akira Shimizu
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 111 Pages: 10401-10401

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal Pure Quantum State At Finite Temperature2012

    • Author(s)
      Sho. Sugiura and Akira Shimizu
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 108 Pages: 240401-240401

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] グランドカノニカルTPQ状態とカノニカルTPQ状態の比較2014

    • Author(s)
      日向理彦,杉浦祥,堺和光,清水明
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス(愛知県春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 基底を節約した熱的量子純粋状態2014

    • Author(s)
      杉浦祥,清水明
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス(愛知県春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱的純粋量子状態におけるエンタングルメント2013

    • Author(s)
      杉浦祥, 清水明
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
    • Year and Date
      2013-03-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] カノニカルアンサンブルに対応する熱的な量子純粋状態2012

    • Author(s)
      杉浦祥
    • Organizer
      情報統計力学の最前線 ―情報と揺らぎの制御の物理学を目指して―
    • Place of Presentation
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2012-12-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Thermal Pure Quantum Stateを用いたカゴメ格子の熱的性質の解析2012

    • Author(s)
      杉浦祥, 清水明
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Thermal Pure Quantum Stateによる比熱・帯磁率などの計算公式2012

    • Author(s)
      杉浦祥, 清水明
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] 数理科学 2013年6月号 No.6002013

    • Author(s)
      清水明・杉浦祥
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      サイエンス社
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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