First-principles calculations of two-particle response realized by dimensionality reduction
| Project/Area Number |
21H01003
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
品岡 寛 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40773023)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉見 一慶 東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (10586910)
大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
是常 隆 東北大学, 理学研究科, 教授 (90391953)
播木 敦 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90875783)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
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| Keywords | 量子埋め込み理論 / テンソルネットワーク / 動的感受率 / Quantics tensor train / 強相関電子系 / スパースモデリング / 動的平均場理論 / ワニア関数 / 数値解析接続 / 第一原理計算 / 2粒子応答 |
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| Outline of Research at the Start |
強相関物質における磁性・超伝導などの機能物性を理解し、機能物質の設計につなげるためには、未知の物質の「個性」を理論予測するための手法が必要である。近年の数値計算技術や量子多体理論の発展により、一粒子励起スペクトル (ー粒子応答) の実験データの再現が可能になってきているものの、相転移への不安定性や外場への応答を表す感受率(二粒子応答) の定量的議論は、巨大な高次元データの取り扱いにかかる数値計算コストの高さから実現に至っていない。本研究では、高次元データの次元圧縮技術を突破口として、強相関化合物の二粒子応答の第一原理計算を実現する。これにより、強相関物質の物性予測に向けた礎を築く。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度に開発したQuantics Tensor Train (QTT)による応答関数の次元圧縮技術の深化、と実用化に向けた研究を行った。具体的には以下の成果を達成した。
* QTTとテンソルネットワーク表現学習技術Tensor Cross Interpolation (TCI)を融合したQuantics Tensor Cross Interpolation (QTCI)技術の開発と、それに基づく波数積分技術の開発
* QTT, TCIに関するオープンソースソフトウェア開発。特にJulia言語を用いた実装を行った。開発成果は、オンラインhttps://github.com/tensor4allで公開されており、2024年度にソフトウェア論文を、日本、フランス、ドイツの研究グループと執筆予定である。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(46 results)
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[Journal Article] Modulation-doping a correlated electron insulator2023
Author(s)
Mondal Debasish、Mahapatra Smruti Rekha、Derrico Abigail M.、Rai Rajeev Kumar、Paudel Jay R.、Schlueter Christoph、Gloskovskii Andrei、Banerjee Rajdeep、Hariki Atsushi、DeGroot Frank M. F.、Sarma D. D.、Narayan Awadhesh、Nukala Pavan、Gray Alexander X.、Aetukuri Naga Phani B.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 14
Issue: 1
Pages: 6210-6210
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] sparse-ir: Optimal compression and sparse sampling of many-body propagators2023
Author(s)
Wallerberger Markus、Badr Samuel、Hoshino Shintaro、Huber Sebastian、Kakizawa Fumiya、Koretsune Takashi、Nagai Yuki、Nogaki Kosuke、Nomoto Takuya、Mori Hitoshi、Otsuki Junya、Ozaki Soshun、Plaikner Thomas、Sakurai Rihito、Vogel Constanze、Witt Niklas、Yoshimi Kazuyoshi、Shinaoka Hiroshi
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Journal Title
SoftwareX
Volume: 21
Pages: 101266-101266
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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