2020 Fiscal Year Research-status Report
ドープされたモット絶縁体における擬ギャップ現象の研究
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19K23433
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
関 和弘 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (40708533)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 強相関電子系 / 電子格子相互作用 / 量子エンタングルメント / 量子計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では量子多体問題であるドープされたモット絶縁体の基底状態や有限温度における一粒子励起を調べることを目的とした。将来的にこのような量子多体問題の難問を解く潜在能力を期待して、量子計算の量子多体問題への応用を模索していたところ、予期してたよりも量子計算が興味深いことを認識し、この方向への研究を進めた。その結果、いくつかの研究を論文として報告した。具体的には、ある種のモット絶縁体を記述するものとして提案された共鳴原子価状態的な波動関数を表現する量子回路の提案および量子多体問題に対する変分波動関数を量子回路上で表現した際に破れてしまう対称性を回復する方法の提案と、これらの変分計算（変分量子固有値解法）への応用と行なった。また、量子エンタングルメントを持つ基底状態を、部分系の体積全体を覆うように二分割したときの部分系の状態（縮約密度行列）と熱的状態との類似性について、部分系のエネルギーと熱的エネルギーの比較、エンタングルメントエントロピーと熱的エントロピーの比較、および縮約密度行列と熱的密度行列とのフィデリティの計算を用いた比較に基づく検証を行なった。また、量子計算機で行列のべき乗を近似的に計算する方法の提案等も行なった。さらに、電子電子相互作用と電子格子相互作用を有する系における、反強磁性モット絶縁体を含む金属絶縁体転移相図を、量子モンテカルロ法を用いて計算した。これら研究の詳細は査読付き論文として報告した。
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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
研究計画通りではないが、量子多体問題問題に対する量子計算の応用について計算を行い一定の知見を得ることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに開発した計算プログラムを用いて当初の目的の計算を行う。
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| Causes of Carryover |
今年度は、参加を予定していた国内外の学会等のオンライン開催により、当初予定した旅費を使用しなかったため次年度使用額が生じた。次年度も引き続き国内外の学会等がオンライン開催または中止されると予想されるので、旅費を減らし、在宅勤務または勤務による本研究計画の遂行を効率化するために計算機利用料または物品費に研究費を使う予定である。
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