Application of multigrid method to domain-wall type lattice fermion
| Project/Area Number |
20K03961
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
金森 逸作 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 研究員 (60399805)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 格子QCD / マルチグッドソルバー / マルチグリッドソルバー / 線形ソルバー / マルチグリッド法 |
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| Outline of Research at the Start |
格子QCDの計算は、系統誤差を抑えた精密計算の時代に入った。系統誤差の主要な原因にカイラル対称性の格子化による破れがあるが、この破れが（ほぼ）ないドメインウォール型の格子化は計算コストの高さが欠点になっている。本研究は、格子QCDの数値シミュレーションでもっとも時間がかかる線形ソルバーの、マルチグリッド法を用いた高速化を目指す。さらにマルチグリッド法の特徴を活かした新しい配位生成アルゴリズムの開発を目指す。これによって、今より系統誤差の少ない精密な計算を、現実的な計算時間で可能にする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、アルゴリズムの開発とコードの開発の両輪からなる。
コード開発については、昨年度に引き続きコードのフレームワークの整備ならびにフェルミオン演算子の最適化を進めた。マルチグリッド法を用いたソルバーでは、部品となるソルバーの入れ替えが容易にできる枠組みの容易を進めた。個々の部品については、とくにスーパーコンピュータ「富岳」向けて最適化を進め、ドメインウォールフェルミオンを含む格子フェルミオン演算子の速度を向上させている。これらは2023年3月に公開した格子QCD向けの汎用コードセット Bridge++ 2.0 に含まれている。コードの性能については、格子場の国際会議（Lattice2022）などで報告している。また、公開前の時点からこれらのコードを格子QCDシミュレーションで利用しており、その成果は同じく国際会議Lattice2022や日本物理学会で報告している。チューニングの技術的な詳細については、国際会議HPC-Asia2023のワークショップでもその一部を報告した。
マルチグリッド法のアルゴリズムの成否は、小さな空間での演算子をいかにうまく作るかに左右される。昨年度に引き続き、ドメインウォールフェルミオンに対する小さな空間での演算子の構成方法の比較検討を行い、候補の絞り込みを行った。本研究開始後に海外でなされた提案も踏まえ、並列度の高い計算機向けの構成方法で数値事件を進めるべく準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
実際の数値実験に用いるコードベースに大規模な改修があり、それに追従するために作業が遅れた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ドメインウォールフェルミオンに適応するマルチグリッド法の詳細と、実際の作業に使うコードベースが固まったので、実装と検証を進める。
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Report
(3 results)
Research Products
(19 results)
