Extension and demonstration of two-particle-level computational theory based on dimensionality reduction to nonlocal electron correlation effects

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22KK0226
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 品岡 寛 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40773023)
• Project Period (FY): 2023 – 2025
• Keywords: 量子埋め込み理論 / テンソルネットワーク

Outline of Annual Research Achievements

2024年度の長期海外滞在に向けて、以下の準備を行った。
* Juliaオープンソースソフトウェアウェアの開発。2粒子応答関数の次元圧縮にも使える汎用的なテンソルネットワークライブラリの開発を、LMU Munich、フラットアイアン研究所、CEAグルノーブルの共同研究者と行った。現在 (2024年5月27日)、正式リリースに向けて調整中であるが、成果はすでにウェブサイト(https://tensor4all.org)、GitHub上のレポジトリ(https://github.com/tensor4all)に公開した。
* 2粒子応答関数の圧縮に関して、ウィーン工科大学、LMUミュンヘンの共同研究者と上記ライブラリを用いた予備計算を行っている。特に、ベーテ・サルペータ方程式の逐次解法の実装、並列化ライブラリの実装を行った。2024年度前半、これらを用いた実証計算に進む予定である。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の予定ではウィーン工科大学との協力が中心であったが、フラットアイアン研究所、CEAグルノーブル、LMUミュンヘンとの共同研究が進み、特に手法・ライブラリの実装において当初の想定以上の進展である。

Strategy for Future Research Activity

2024年度前半は、ウィーン工科大学に滞在し、LMUミュンヘン、CEAグルノーブルに短期訪問することで、次元圧縮技術に対するテンソルネットワークライブラリの開発を加速する。特に、ライブラリの正式リリース、並列計算の実施を計画している。また、2024年7月には、本課題と他研究課題 (学術変革領域B「量子古典融合」)の協賛により、ウィーン工科大学で次元圧縮技術に関する国際ワークショップを実施する。
2024年度後半は、フラットアイアン研究所に滞在し (2ヶ月程度)、次元圧縮技術の基礎理論開発を行う予定である。

Research Products

• [Remarks] Tensor4All
  • URL: https://tensor4all.org
• [Remarks] Tensor4All libraries
  • URL: https://github.com/tensor4all