2019 Fiscal Year Research-status Report
多体相関波動関数を用いた信頼性の高い第一原理電子状態計算手法の開発
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18K13470
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
越智 正之 大阪大学, 理学研究科, 助教 (10734353)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 第一原理計算 / 波動関数理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、昨年度に引き続き、波動関数理論に基づく第一原理計算手法の一種であるトランスコリレイティッド法を原子系に適用するためのコード開発を行った。昨年度までの時点で、ハートリーフォック法、およびトランスコリレイティッド法のローカルな2体ポテンシャル部分の実装までは終わっていた。本年度は、トランスコリレイティッド法の相似変換ハミルトニアンに現れる全ての項（ノンローカルな項や3体ポテンシャルも含む）について実装が済んだ。トランスコリレイティッド法ではハミルトニアンが非エルミートになるが、安定に計算が進むことが確かめられた。いくつか先行研究で解析されている原子系でのテスト計算も終えることができた。その結果、先行研究と一致するような結果を得ることができた。さらに、ジャストロウ因子の形を先行研究よりも一般化することにも成功した。ジャストロウ因子のこのような一般化が、電子相関効果の精密な記述をするために重要であることは、量子モンテカルロ法の過去の研究において指摘されている。一方、そのように一般化したジャストロウ因子には従来のものよりも多くのパラメータが含まれるため、そうしたパラメータを決める必要が生じた。そのため、変分モンテカルロ法のプログラムCASINOとの組み合わせも行なった。そのテスト計算、具体的には計算に用いるパラメータやジャストロウ因子の関数形として、どのようなものが望ましいかについて、現在も解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計算コードの開発はおおむね順調に進展し、ほぼ完了したといっても良い。あとはこのコードを用いて、まずは原子系の電子状態計算から着実に進めていきたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに開発したコードを用いて、まずは原子系の電子状態計算を実行し、どのようなジャストロウ因子が高い精度を与えるか調べていきたい。さらにその結果を基にして、固体の電子状態計算の精度向上のための道筋を探っていきたい。
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| Causes of Carryover |
年度末に参加を予定していた複数の学会が、新型コロナウィルスの影響により中止（もしくは現地開催中止）となり、出張旅費が不要となってしまった。その一方、計算コストの大きな変分モンテカルロ法と組み合わせることでジャストロウ因子を最適化する道筋が明確になり、現在のままでは計算資源が不足している状況が明らかとなった。そのため、ここで生じた次年度使用額と、翌年度分として請求した助成金とを合わせた使途として、主に計算機クラスタの拡充にあてることとする。
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