2022 Fiscal Year Annual Research Report
First-principles calculations of two-particle response realized by dimensionality reduction
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21H01003
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
品岡 寛 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40773023)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉見 一慶 東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (10586910)
大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
是常 隆 東北大学, 理学研究科, 教授 (90391953)
播木 敦 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90875783)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 量子埋め込み理論 / テンソルネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初予定では、応答関数の次元圧縮に、これまで開発してきた中間表現 (IR)を用いる予定であったが、圧縮対象が虚時間に限る、また、非直交基底のため計算が煩雑という課題を抱えていた。しかし、品岡(代表)が従事するJSTさきがけ「量子情報処理」課題からヒントを得、「quantics tensor train (QTT)」によって、応答関数の時空依存性を圧縮可能であることを発見した。QTTは元々応用数学分野で発展し、近年、流体計算など場の計算への適用が試みられている。本課題での発見は、QTTにより、応答関数の実空間、波数空間、虚/実周波数、虚/実時間すべての依存性が大幅に情報圧縮可能であり、さらに、場の量子論計算に現れるフーリエ変換、畳み込み積分がテンソルネットワークの基本演算に還元できる。この成果により、テンソルネットワークと場の量子論計算という異なる分野に新しい橋を架けることに成功した。スイス、オーストリア、日本の国際共同研究の成果である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初予定よりも、汎用的な次元圧縮技術を発見することができた。これにより、共同研究がスイス、オーストリアに加え、フランス等を含むより広域になっている。また、QTTは、場の量子論計算以外にも使える汎用技術であり、流体計算などへの研究の展開も見込まれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
QTTおよびTCIに基づく場の量子論の計算技術の開発、オープンソースソフトウェア開発を行う。
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