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2021 Fiscal Year Annual Research Report

拡張アンサンブルによる一次相転移の理論解析

Research Project

Project/Area Number 19H01810
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

清水 明  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10242033)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords相転移 / 相共存 / 統計力学 / 統計集団
Outline of Annual Research Achievements

まず、本研究課題の主眼である、エントロピーの自然な変数に互いに非可換な物理量を含むような量子系にも適用可能で、そういう系でも一次相転移にともなう相共存状態の構造を解析できるように拡張した「スクイズド・アンサンブル」の理論を、論文としてまとめて投稿した(現在査読中)。
さらに、統計力学や熱力学について、関連する成果も挙げることができた。まず、強磁場下の2次元電子系の平衡状態における非対角電流ゆらぎが揺動散逸定理を大きく破り、その背後には、非対角電流ゆらぎには、局在電子状態も非局在状態とおなじくらい寄与するという、非対角伝導度とは対照的な物理があることを明らかにし、論文発表した。その論文は、Editors' Choiceに選ばれ、日本物理学会のJPS Hot Topicsにも掲載された。また、熱的量子純粋状態とmatrix product stateを組み合わせた、新しい定式化を行い、論文として発表した。さらに、これらの研究で得られた相転移の知見を広く伝えるために、熱力学の教科書の改訂にもとりかかり、一次相転移の熱力学について最も詳しく正確に記述した現代的な教科書として刊行した。また、孤立量子系の線形応答が熱力学と整合するための必要十分条件について、著しい結果が得られ、投稿準備中である。この他にも、本研究課題の一般化された統計アンサンブルを用いた経路積分量子化についての新しい知見を、日本物理学会の素粒子セッションで発表した。
総じて、予定通りの成果を挙げることができたと判断している。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Robustness of Equilibrium Off-Diagonal Current Fluctuation against Localization of Electron States in Macroscopic Two-Dimensional Systems2022

    • Author(s)
      Kubo Kentaro、Asano Kenichi、Shimizu Akira
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 91 Pages: 024004-1-8

    • DOI

      10.7566/JPSJ.91.024004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Thermal pure quantum matrix product states recovering a volume law entanglement2021

    • Author(s)
      Iwaki Atsushi、Shimizu Akira、Hotta Chisa
    • Journal Title

      Physical Review Research

      Volume: 3 Pages: L022015-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.3.L022015

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 非可換な相加変数で指定される相共存状態の解析2022

    • Author(s)
      米田靖史, 清水明
    • Organizer
      日本物理学会 第77回年次大会
  • [Presentation] 孤立量子系の線形応答が熱力学と整合するための必要十分条件2022

    • Author(s)
      千葉侑哉,清水明
    • Organizer
      日本物理学会 第77回年次大会
  • [Presentation] 一般化された相律による多成分系の相分離の解析2021

    • Author(s)
      清水明
    • Organizer
      日本物理学会 第76回年次大会
  • [Presentation] 一般化されたスクイズドアンサンブルの応用2021

    • Author(s)
      米田靖史,清水明
    • Organizer
      日本物理学会 第76回年次大会
  • [Presentation] 一般化された平衡状態の線形感受率と熱平衡化2021

    • Author(s)
      千葉侑哉,清水明
    • Organizer
      日本物理学会 第76回年次大会
  • [Presentation] 巨視的二次元電子系における電流ゆらぎへの局在状態の寄与2021

    • Author(s)
      久保賢太郎、浅野建一、清水明
    • Organizer
      日本物理学会 第76回年次大会
  • [Presentation] 対称性等があっても成り立つ一般化された熱力学的相律2021

    • Author(s)
      千葉侑哉,米田靖史,清水明
    • Organizer
      日本物理学会 2021年秋季大会
  • [Presentation] 相共存領域の自由度と共存しうる相の数の関係2021

    • Author(s)
      米田靖史, 千葉侑哉, 清水明
    • Organizer
      日本物理学会 2021年秋季大会
  • [Presentation] 一般化された統計アンサンブルを用いた経路積分量子化2021

    • Author(s)
      米田靖史, 大川祐司, 清水明
    • Organizer
      日本物理学会 2021年秋季大会
  • [Book] 熱力学の基礎 第2版 Ⅰ2021

    • Author(s)
      清水 明
    • Total Pages
      352
    • Publisher
      東京大学出版会
    • ISBN
      978-4-13-062622-4
  • [Book] 熱力学の基礎 第2版 Ⅱ2021

    • Author(s)
      清水 明
    • Total Pages
      248
    • Publisher
      東京大学出版会
    • ISBN
      978-4-13-062623-1
  • [Remarks] 清水研究室ホームページ

    • URL

      https://as2.c.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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