• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

重力の非平衡統計力学から迫る量子重力理論の構成的定式化の研究

Research Project

Project/Area Number 18J22698
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

松本 信行  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords符号問題 / 焼き戻しレフシェッツ・シンブル法 / 量子重力 / 確率過程 / 行列模型 / レフシェッツ・シンブル / テンパリング / 幾何の発現
Outline of Annual Research Achievements

本年度は「符号問題を解消するための数値アルゴリズム」である「焼き戻しレフシェッツ・シンブル法」(TLT法)の研究に進展があった。焼き戻しレフシェッツ・シンブル法とは、符号問題に対する汎用的手法としてFukuma-Umeda 2017で提案されたもので、レフシェッツ・シンブル法を基礎に「積分面の変形パラメーターによる焼き戻し」を付加的に行うアルゴリズムである。レフシェッツ・シンブル法とは言わば鞍点法の高次元版であり、この手法は、積分面を複素空間で取り直すことで符号問題を解消し、変形された積分面上に存在するエルゴード性の問題を焼き戻しにより解消するという方法である。本研究課題の大きな目的は「量子重力理論の構成的定式化」であるが、場の理論における非摂動計算手法を発展させることは、量子重力理論の構成的定式化の過程や後において、非摂動計算の適用可能性を広げるものと期待してこれに取り組んだ。
我々が本年度に提案したアルゴリズムは「世界体積TLT法」である[Fukuma-Matsumoto 2020]。このアルゴリズムは積分領域を1つの積分面に限るのではなく「積分面が連続変形のもとで掃く世界体積」全体で行う手法である。変形パラメーターの焼き戻しは世界体積上の遷移過程で自動的に行われ、符号問題とエルゴード性の問題は従来通り同時解決できる。従来と比べた本アルゴリズムの利点は、次の2点により計算コストが大幅に削減できることにある:(1)焼き戻しのために配位空間のコピーを用意する必要がない。(2)多大な計算コストを要するヤコビ行列の計算を配位生成時に行う必要がない。我々は本手法を有限密度QCDのトイ・モデルへ適用し、従来の方法より少ない計算コストで符号問題が厳しいパラメーターでも期待値を正しく評価できることを示した。本研究の内容はPTEP2021, 023B08(2021)に掲載された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 7 results)

  • [Journal Article] Worldvolume approach to the tempered Lefschetz thimble method2021

    • Author(s)
      Fukuma Masafumi、Matsumoto Nobuyuki
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2021 Issue: 2

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab010

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Emergent quantum geometry from stochastic random matrices2020

    • Author(s)
      Fukuma Masafumi、Matsumoto Nobuyuki
    • Journal Title

      Proceeding of Science

      Volume: CORFU2019 Pages: 180-180

    • DOI

      10.22323/1.376.0180

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distance between configurations in MCMC simulations and the geometrical optimization of the tempering algorithms2020

    • Author(s)
      Fukuma Masafumi、Matsumoto Nobuyuki、Umeda Naoya
    • Journal Title

      Proceeding of Science

      Volume: 363

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tempered Lefschetz thimble method and its application to the Hubbard model away from half filling2020

    • Author(s)
      Fukuma Masafumi、Matsumoto Nobuyuki、Umeda Naoya
    • Journal Title

      Proceeding of Science

      Volume: 363

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Applying the tempered Lefschetz thimble method to the Hubbard model away from half filling2019

    • Author(s)
      Fukuma Masafumi、Matsumoto Nobuyuki、Umeda Naoya
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 100 Issue: 11 Pages: 114510-114521

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.114510

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Emergence of AdS geometry in the simulated tempering algorithm2018

    • Author(s)
      Masafumi Fukuma, Nobuyuki Matsumoto, Naoya Umeda
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 1811 Issue: 11 Pages: 0601-19

    • DOI

      10.1007/jhep11(2018)060

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 焼き戻しレフシェッツ・シンブル法に対する新しいアプローチについて2021

    • Author(s)
      松本信行、福間将文
    • Organizer
      日本物理学会(年次大会)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 行列模型の確率過程による量子時空の発現機構について2020

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      中央大学セミナー
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 焼き戻しレフシェッツ・シンブル法のカイラル行列模型への適用2020

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      熱場の量子論 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Application of tempered Lefschetz thimbleto a chiral random matrix model2020

    • Author(s)
      Nobuyuki Matsumoto
    • Organizer
      Asia-Pacific Symposium for Lattice Field Theory (APLAT 2020)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 焼き戻しレフシェッツ・シンブル法のカイラル行列模型への適用2020

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      素粒子若手オンライン研究会 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 量子スピン系の符号問題への焼き戻しレフシェッツ・シンブル法の適用と計算コストのスケーリングの評価2020

    • Author(s)
      松本信行、福間将文、梅田直弥
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会(物性)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] カイラル行列模型の符号問題への焼き戻しレフシェッツ・シンブル法の適用と計算コストのスケーリングの評価2020

    • Author(s)
      松本信行、福間将文
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会(素核宇)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Implementation of HMC on the tempered Lefschetz thimble method2020

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      RIKEN R-CCS セミナー
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Tempered Lefschetz thimble法へのHybrid Monte Carloの実装について2020

    • Author(s)
      松本信行、福間将文、梅田直弥
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Hubbard模型の符号問題に対するtempered Lefschetz thimble法の適用2019

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      京都大学原子核理論研究室インフォーマルセミナー
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マルコフ連鎖モンテカルロ法における配位間の距離の定義とAdS幾何の発現2019

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      奈良女子大学素粒子論研究室セミナー
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Distance between configurations in MCMC simulations and the geometrical optimization of the tempering algorithms2019

    • Author(s)
      Masafumi Fukuma、Naoya Umeda、Nobuyuki Matsumoto
    • Organizer
      37th International Symposium on Lattice Field Theory
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tempered Lefschetz thimble method and its application to the Hubbard model away from half-filling2019

    • Author(s)
      Masafumi Fukuma、Nobuyuki Matsumoto、Naoya Umeda
    • Organizer
      37th International Symposium on Lattice Field Theory
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stochastic processes of matrix models and the emergence of quantum spacetime2019

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      Strings and Fields 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 確率過程における配位間の距離とモンテカルロアルゴリズムの幾何学的最適化2019

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      熱場の量子論とその応用
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Tempered Lefschetz thimble法の強相関電子系への適用2019

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      離散的手法による場と時空のダイナミクス 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 強相関電子系における符号問題へのtempered Lefschetz thimble法の適用2019

    • Author(s)
      松本信行、福間将文、梅田直弥
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会(物性)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 行列模型の確率過程における量子時空の発現について2019

    • Author(s)
      松本信行、福間将文
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会(素核宇)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] tempered Lefschetz thimble法におけるテンパリングパラメーターの幾何学的最適化2019

    • Author(s)
      松本信行、福間将文、梅田直弥
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会(素核宇)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Emergent quantum spacetime from stochastic processes of matrix models2019

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      KEK Theory workshop 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Implementation of the HMC algorithm on the tempered Lefschetz thimble method for the sign problem2019

    • Author(s)
      松本信行
    • Organizer
      Fugaku QCD coding workshop
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 行列模型による幾何の発現の新しい機構について2019

    • Author(s)
      松本 信行、福間 将文
    • Organizer
      日本物理学会 第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Resolving the sign problem in the Hubbard model with the tempered, generalized Lefschetz thimble method2019

    • Author(s)
      松本 信行、梅田 直哉、福間 将文
    • Organizer
      日本物理学会 第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Distance between configurations in MCMC simulations and the emergence of AdS geometry in the simulated tempering algorithm2018

    • Author(s)
      松本 信行
    • Organizer
      KEK 素粒子原子核研究所・理論セミナー
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Applying the generalized Lefschetz thimble method with parallel tempering algorithm to the sign problem in the Hubbard model away from half filling2018

    • Author(s)
      松本 信行、梅田 直哉、福間 将文
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会(物性)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Applying the generalized Lefschetz thimble method with parallel tempering algorithm to the sign problem in the Hubbard model away from half filling2018

    • Author(s)
      松本 信行
    • Organizer
      Discrete Approaches to the Dynamics of Fields and Space-time 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Applying the generalized Lefschetz thimble method with parallel tempering algorithm to the sign problem in the Hubbard model2018

    • Author(s)
      松本 信行、梅田 直哉、福間 将文
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会(素宇)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Emergence of geometry in stochastic systems2018

    • Author(s)
      松本 信行
    • Organizer
      Physics and mathematics of discrete geometry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi