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2022 Fiscal Year Research-status Report

情報理論を用いた精度保証付き解析接続手法の確立

Research Project

Project/Area Number 19K03649
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

吉見 一慶  東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (10586910)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 本山 裕一  東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (30816731)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords解析接続 / スパースモデリング / 虚時間グリーン関数
Outline of Annual Research Achievements

有効模型の解析を行う強力な手法の一つである量子モンテカルロ法では,磁化率や比熱などの静的物理量に関する実験との詳細比較が可能である一方、電子状態を知るためのスペクトル解析などの動的物理量に関しては、高精度な解析接続を可能とする決定的手法がないため、実験との詳細な比較は難しい状況にある。解析接続結果の精度を定量化し信頼性を評価することで、精度保証された理論計算と実験との比較を実現し,高精度な予測が可能な機能物質設計ツール構築に向けた技術基盤を確立することが本研究の目的である。この目的の遂行に向けて、昨年度はDSQSS, DCoreが様々な環境で利用できるよう、MateriApps Installerの整備を実施した。今年度は、MateriApps Installerおよび関連ツールであるMateriApps LIVE!に関する論文をSoftwareX誌に投稿し出版した。また、量子モンテカルロソルバーDCoreとスパースモデリングを用いた解析ツールSpMの連携機能を強化し、円滑に解析接続を行えるようにした。これにより、現実の模型で対象とする場合が多い多軌道模型での検証が行いやすくなり、多軌道模型でのスパースモデリングを活用した解析接続手法について検証を推進することができた。その結果、多軌道系でのスペクトルが自然となるような拘束条件を課した上で、本手法を適用した場合によく使用される解析接続手法であるPade近似を適用する場合よりも高精度な解析接続が得られることを示し、日本物理学会においてその成果を発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

各種検証に必要なソルバーを自動インストールするためのスクリプトMateriApps Installerに関する整備・論文発表を行うことができた。また、より現実的な模型である多軌道模型への適用を視野に、量子モンテカルロソルバーDCoreとスパースモデリングを用いた解析ツールSpMの連携機能を強化し、その上で新手法の開発・検証を行い、研究成果として発表することができた。以上のことから、「おおむね順調にしている」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

今年度は多軌道模型での解析接続について得られた結果に関する論文執筆・出版を行う。また、これまでの研究で得られた機能をスパースモデリングを用いた解析ツールSpMに実装し、様々なユーザが利用できるようにする。さらに、普及活動の一環としてこれらの成果に関して研究会での発表を行う。

Causes of Carryover

コロナ禍により研究打ち合わせや研究会・国際会議での成果発表が十分にできなかったため。今年度は、現在取り組んでいる多軌道模型での解析接続に関する精度向上に関する打ち合わせ・論文執筆を実施する。また、本研究に加え、得られた研究成果について研究会や国際会議などで発表し、普及活動を実施することを予定している。

  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] MateriApps LIVE! and MateriApps Installer: Environment for starting and scaling up materials science simulations2022

    • Author(s)
      Motoyama Yuichi、Yoshimi Kazuyoshi、Kato Takeo、Todo Synge
    • Journal Title

      SoftwareX

      Volume: 20 Pages: 101210-1~6

    • DOI

      10.1016/j.softx.2022.101210

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ベイズ最適化を用いた有効模型推定ツール(BEEMs)の開発2023

    • Author(s)
      吉見 一慶, 田村 亮, 山地 洋平, 三澤 貴宏
    • Organizer
      日本物理学会 2023年春季大会
  • [Presentation] 物質科学分野におけるオープンサイエンスをめぐるトピックスの紹介2022

    • Author(s)
      吉見 一慶
    • Organizer
      科学技術ソフトウェア研究センター講演会
    • Invited
  • [Presentation] 多軌道系のスパースモデリング解析接続2022

    • Author(s)
      本山裕一, 品岡寛, 吉見一慶, 大槻純也
    • Organizer
      日本物理学会 2022年秋季大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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