Nonequilibrium dynamics of quantum many-body systems using artificial neural network wave functions

• Project/Area Number: 25K07157
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: Sophia University
• Principal Investigator: 金子 隆威 上智大学, 理工学部, 准教授 (10881211)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: ニューラルネットワーク / エンタングルメント / 量子多体系 / 量子相転移 / 非平衡系

Outline of Research at the Start

本研究では、実験の精度検証と将来的な実験予言のために、人工ニューラルネットワーク波動関数を用いた手法を空間2次元以上の遍歴電子系やBoson系の実時間のダイナミクスの計算に適用する。この手法は、体積則に従う強くエンタングルした状態も記述できるため長時間のダイナミクスを記述でき、空間次元の制約も受けにくい。テンソルネットワーク法の結果と実験結果との一致を見ながら手法の適用範囲を見定め、非平衡系に特有な量子相を探索し、実験への提案を目指す。