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典型的な量子状態を利用した統計力学の数値計算法

研究課題

研究課題/領域番号 12J05328
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 数理物理・物性基礎(理論)
研究機関東京大学

研究代表者

杉浦 祥  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード統計力学 / 量子純粋状態 / グランドカノニカルアンサンブル / 電子系 / 量子統計力学 / 量子力学 / 孤立量子系 / 量子スピン系 / フラストレーション系
研究実績の概要

統計力学における予言は従来アンサンブル平均と呼ばれる、実現しえる状態全ての平均によって求められてきた。対照的に、たった一つの典型的な量子純粋状態によって全ての予言が可能な定式化を、申請者らは完成させた。
申請者は1.この定式化を「グランドカノニカル」と呼ばれる、粒子の数がゆらいでいるような系への拡張を行う事を目的として研究を行い、達成し、2.その実例として、大規模数値計算を物性研究所のスーパーコンピューターを用いて行った。
2.については、当初は量子スピン系で数値計算を実行する予定であったが、1.「グランドカノニカル」を用いた定式化と組み合わせるため、電子系での数値計算へと変更した。その結果、より一層の大きなインパクトとなり、Physical Review Letter B誌において、Rapid Communicationsと呼ばれるレター形式で出版された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Thermal Pure Quantum States of Many-Particle Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiko. Hyuga, Sho Sugiura, Kazumitsu Sakai, and Akira Shimizu
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 90 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.121110

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New Formulation of Statistical Mechanics Using Thermal Pure Quantum States2013

    • 著者名/発表者名
      Sho Sugiura and Akira Shimizu
    • 雑誌名

      Kinki University Series on Quantum Computing: Volume 9 Physics, Mathematics, and All that Quantum Jazz

      巻: 9 ページ: 245-256

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Canonical Thermal Pure Quantum State2013

    • 著者名/発表者名
      Sho. Sugiura and Akira Shimizu
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 111 ページ: 10401-10401

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal Pure Quantum State At Finite Temperature2012

    • 著者名/発表者名
      Sho. Sugiura and Akira Shimizu
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 108 ページ: 240401-240401

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] グランドカノニカルTPQ状態とカノニカルTPQ状態の比較2014

    • 著者名/発表者名
      日向理彦,杉浦祥,堺和光,清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス(愛知県春日井市)
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 基底を節約した熱的量子純粋状態2014

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥,清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス(愛知県春日井市)
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 熱的純粋量子状態におけるエンタングルメント2013

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] カノニカルアンサンブルに対応する熱的な量子純粋状態2012

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥
    • 学会等名
      情報統計力学の最前線 ―情報と揺らぎの制御の物理学を目指して―
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermal Pure Quantum Stateを用いたカゴメ格子の熱的性質の解析2012

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Pure Quantum Stateによる比熱・帯磁率などの計算公式2012

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 数理科学 2013年6月号 No.6002013

    • 著者名/発表者名
      清水明・杉浦祥
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      サイエンス社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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