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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Computational study of phase transitions induced by topological defects

Research Project

Project/Area Number 25287097
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

川島 直輝  東京大学, 物性研究所, 教授 (30242093)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords光格子 / 量子モンテカルロ / 統計力学 / ボーズ凝縮 / 超流動
Outline of Annual Research Achievements

ボーズ凝縮系の量子モンテカルロシミュレーションを継続して実施した.本プロジェクトでは,実験家や解析計算のグループとも協力し,ボーズ系における渦生成の様態の詳細やグラファイト上に吸着されたヘリウム系の物性を明らかにすることを目指しており,H28年度は,前年度までに開発した連続空間量子モンテカルロ法,および離散空間量子モンテカルロ法に基づく計算プログラムを利用して,比熱など,実験と直接比較可能な量を計算を行った.H27年度の段階では,転移点近傍において,十分な収束が困難であったが,これを克服するために,連続空間量子モンテカルロ法から離散空間モデルを導く手法を開発し,H28年度は,これをさら高度化するとともに,その利用によって相転移の様態の解明を行った.実験では困難な各相の特徴を明確化することをねらいとしたが,とくに,希薄低温領域で,超流動相,固体相,常流動相の3相が接する3重点近傍に集中して計算を行った.この結果,超流動―固体相転移は1次,固体―常流動転移は3重点近傍では1次,超流動―常流動転移は3重点近傍でも2次であることを示唆する結果を得た.また,離散空間量子モンテカルロ法の並列化は大規模計算をするためには必須であり,我々は以前の研究においてその処方箋を確率しているが,この方法を用いた場合の転移点近傍の解析方法が確立されていなかった.我々は,いくつかの典型的な相転移について,並列化ワームアルゴリズムを用いた場合の臨界現象解析手法を開発した.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Quantum Lattice Model Solver HPhi2017

    • Author(s)
      Mitsuaki Kawamuraa, Kazuyoshi Yoshimi, Takahiro Misawa, Youhei Yamaji, Synge Todo, and Naoki Kawashima
    • Journal Title

      Computational Physics Communications

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2017.04.006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clues and criteria for designing a Kitaev spin liquid revealed by thermal and spin excitations of the honeycomb iridate Na2IrO32016

    • Author(s)
      Youhei Yamaji, Takafumi Suzuki, Takuto Yamada, Sei-ichiro Suga, Naoki Kawashima, and Masatoshi Imada
    • Journal Title

      PHYSICAL REVIEW B

      Volume: 93 Pages: 174425(1-14)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.93.174425

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] テンソルネットワーク法によるS=1/2カゴメ格子模型の磁化過程の研究2017

    • Author(s)
      Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
    • Organizer
      Conference on Unusual Physics in Kagome Lattice
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2017-02-28
    • Invited
  • [Presentation] Introduction to Quantum Monte Carlo2017

    • Author(s)
      Naoki Kawashima
    • Organizer
      Entanglement in Strongly Correlated Systems
    • Place of Presentation
      Benasque(Spain)
    • Year and Date
      2017-02-06 – 2017-02-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Optimization of Tensor Network Calculation and Its Applications2016

    • Author(s)
      Naoki Kawashima
    • Organizer
      Fourth Workshop on Tensor Network States: Algorithms and Applications
    • Place of Presentation
      Hsinchu(Taiwan)
    • Year and Date
      2016-12-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] テンソルネットワーク法による S=1/2 カゴメ格子模型量子スピン模型の磁化プラトー状態の研究2016

    • Author(s)
      Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
    • Organizer
      第2回CDMSI(ポスト「京」重点課題(7))シンポジウム ~次世代の産業を支える新機能デバイス・高性能材料の創成~
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所(千葉県・柏市)
    • Year and Date
      2016-12-06 – 2016-12-07
  • [Presentation] フラストレート磁性体におけるトポロジカル相転移の研究2016

    • Author(s)
      大久保毅,川島直輝
    • Organizer
      第3回HPCI成果報告会
    • Place of Presentation
      コクヨホール(東京都・港区)
    • Year and Date
      2016-10-21
  • [Presentation] 大規模並列モンテカルロ法によるZ2ボルテックス転移の検証2016

    • Author(s)
      大久保毅,川島直輝
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] テンソルネットワーク法によるS=1/2カゴメ格子量子スピン模型の磁化プラトー状態の研究2016

    • Author(s)
      大久保毅,川島直輝
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] 量子力学の基礎と情報(エンタングルメント統御による極限精度への挑戦)2016

    • Author(s)
      Naoki Kawashima
    • Organizer
      平成28年度ポスト京2020萌芽課題「基礎科学のフロンティア―極限への挑戦」キックオフミーティング
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-09
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Tensor network study on magnetization process of the kagome lattice Heisenberg antiferromagnets2016

    • Author(s)
      Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
    • Organizer
      Highly Frustrated Magnetism 2016
    • Place of Presentation
      Taipei(Taiwan)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetization process of kagome lattice Heisenberg antiferromagnets: 1/3 plateau state and effects of Dzyaloshinskii-Moriya interaction2016

    • Author(s)
      Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
    • Organizer
      International Workshop on Tensor Networks and Quantum Many-Body Problems (TNQMP2016) 
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所(千葉県・柏市)
    • Year and Date
      2016-07-04
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 機械に考えさせるということ2016

    • Author(s)
      川島直輝
    • Organizer
      物理科学の最前線
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-06-10
    • Invited
  • [Presentation] Tensor network study on magnetization process of the kagome lattice Heisenberg antiferromagnets2016

    • Author(s)
      Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
    • Organizer
      Trends in Theory of Correlated Materials 2016 (TTCM2016)
    • Place of Presentation
      Villigen,(Switzerland)
    • Year and Date
      2016-05-22 – 2016-05-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 大規模並列モンテカルロ法による Z2 ボルテックス転移の研究2016

    • Author(s)
      大久保毅,川島直輝
    • Organizer
      物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の今と未来」
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所(千葉県・柏市)
    • Year and Date
      2016-04-04 – 2016-04-05
  • [Remarks] 東京大学物性研究所 川島研究室ホームーページ

    • URL

      http://kawashima.issp.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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