密度汎関数法の精密化で挑む元素の起源と高密度核物質の物性

• 研究領域: 精密数値計算が切り拓く宇宙の量子物質科学
• 研究課題/領域番号: 25H01269
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 吉田 賢市 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (00567547)
• 研究分担者: 関澤 一之 東京科学大学, 理学院, 准教授 (00820854) ; 中務 孝 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (40333786)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 99,710千円 (直接経費: 76,700千円、間接経費: 23,010千円); 2025年度: 21,710千円 (直接経費: 16,700千円、間接経費: 5,010千円)
• キーワード: 密度汎関数計算 / 不安定核 / 中性子星 / 元素合成

研究開始時の研究の概要

厳密少数計算や計算科学との連携による「有限量子多体計算統一プラットフォーム」構築へ向けて，重い中性子過剰核や中性子星の構造を記述する密度汎関数理論(DFT)計算プラットフォームを担当し，それを用いて重い元素の合成メカニズム(r-過程)や高密度物質の構造の解明を目指す。そのために，厳密量子多体計算による検証を経て予言能力を備えたエネルギー密度汎関数を構築する。また，半減期やモーメントなどの物理量を計算するためのDFT法の枠組みを開発する。構築したDFTプラットフォームを厳密計算や実験では到達できない極限状況の量子物質に適用して高い信頼性を持った予言を行う。