What makes a phase transition genuinely quantum?-Numerical study of deconfined excitations-
| Project/Area Number |
16K17762
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Suwa Hidemaro 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60735926)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 量子臨界 / 脱閉じ込め / スピノン / 分数励起 / 量子モンテカルロ / スペクトル / 対称性 / 量子モンテカルロ法 / ワームアルゴリズム / 幾何学的配分法 / 創発 / 閉じ込め / モンテカルロ / ランダウ理論 / J-Q模型 / 物性物理学 / 計算物理学 / 量子相転移 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Phase transitions and critical phenomena emerging in strongly correlated systems are central topics in statistical mechanics. The Landau theory, which is a standard theory of phase transitions, accounts for many properties of actual phase transitions including many quantum phase transitions. In the meantime, the deconfined quantum criticality has caught the attention as a nontrivial phenomenon rendering a phase transition genuinely quantum beyond the Landau paradigm. At this unusual criticality, deconfined fractional excitations are predicted by an effective field theory. We have studied the deconfined quantum criticality appearing in a two-dimensional quantum spin system using the path-integral quantum Monte Carlo method and elucidated the characteristic spectrum of fractional excitations.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究のテーマは、相転移の基礎理論を超える量子相転移の物理を明らかにする点で、統計力学の最も重要な問題のひとつと言える。本課題は、新しい計算手法を開発しながら、非自明な量子相転移での分数励起（通常現れる粒子がいくつかに別れる励起）を初めて明らかにした。我々は励起エネルギーを高精度で見積もる計算法を開発し、量子モンテカルロ法によるエネルギーギャップ解析を確立させた。この手法を武器として２次元量子スピン系を解析し、分数励起の線形分散関係を明らかにした。本研究は相転移の基礎理論を超える臨界現象における励起状態を明らかにした点で、統計力学と物性物理の発展に大きく貢献する。
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Report
(5 results)
Research Products
(15 results)
