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PT対称な量子可積分系と非エルミート量子系およびその非平衡量子ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 13F03020
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 数理物理・物性基礎(理論)
研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

出口 哲生  お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (70227544)

研究分担者 GIRI Pulak  お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 外国人特別研究員
GIRI P.r  お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2014年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2013年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード可積分量子系 / ハイゼンベルグ模型 / ベーテ仮設 / ストリング解 / 特異解 / 量子ダイナミクス / 非平衡 / 可積分系 / 量子多体系 / ベーテ仮設方程式 / 1次元ハイゼンベルグ模型 / フィデリティー / 非平衡ダイナミクス / 非エルミート性
研究実績の概要

1次元量子ハイゼンベルグ模型など可積分量子系では、ハミルトニアンと交換する転送行列の可積分性を保ったまま非エルミートな場合に拡張することが可能で、非エルミートな可解ハミルトニアンを導出できる。非エルミートな可解量子ハミルトニアンにおいてPT対称性が成り立つ場合、固有値を厳密に求め、固有値スペクトルを調べ、そして重要な物理量の時間発展を求めてダイナミクスの特徴を明らかにすることが、当初の研究目的であった。そして具体的には、1次元量子ハイゼンベルグ模型など可積分量子系のベーテ仮設方程式の数値解を求め、フィデリティー(fidelity) の時間発展などを数値的に厳密に求めてその振る舞いを解明する予定であった。
しかし、実はエルミートな場合でさえも重要な物理量の時間発展を調べる研究が十分には行われていなかったことが判明した。このため、最初にエルミートな可積分量子系の時間発展を求めることにした。
1次元量子ハイゼンベルグ模型のダイナミクスを厳密に調べるには、すべての固有状態を求める必要がある。すなわち、複素数値の束縛解であるストリング解も含めて、すべての固有状態に対応する解を求める必要がある。
Giri 氏との共同研究によって、格子サイズ12(N=12) の量子ハイゼンベルグ鎖のすべての固有状態を、ベーテ仮設方程式の解をを数値的に計算して求めた。その結果N=12の場合から、ストリング解に新しい特徴が出現することが明らかとなった。これまでの数値的研究では、ストリング解のセンターは実数であるとされていたが、N=12の解の中にはセンターが複素数となるストリングが含まれていた。この結果、解全体としては複素共役変換で普遍であるが、個々のストリングは複素共役変換で不変とはならない場合があることが明らかになった。この結果は可解模型の分野では非常に重要であり、国際会議の招待講演で発表された。

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

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Non Self-conjugate Strings, Singular Strings and Rigged Configurations in the Heisenberg Model2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Deguchi and Pulak Ranjan Giri
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment

      巻: 2015 号: 2 ページ: P02004-P02004

    • DOI

      10.1088/1742-5468/2015/02/p02004

    • 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] Singular eigenstates in the even (odd) length Heisenberg spin chain2015

    • 著者名/発表者名
      Pulak Ranjan Giri and Tetsuo Deguchi
    • 雑誌名

      J. Phys. A: Math. Theor.

      巻: 48 号: 17 ページ: 175207-175207

    • DOI

      10.1088/1751-8113/48/17/175207

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Singular eigenstates in the even (odd) length Heisenberg spin chain2015

    • 著者名/発表者名
      Pulak Ranjan Giri, 出口哲生
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Singular solutions and the completeness of the XXX and XXZ spin chains through the loop algebra symmetry2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Deguchi
    • 学会等名
      Simons Center Workshop: Integrability vs. Non-integrability in Statistical Mechanics
    • 発表場所
      Simons Center for Geometry and Physics, Stony Brook, New York
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] String solutions and rigged configurations of the Heisenberg model2014

    • 著者名/発表者名
      Pulak Ranjan Giri, 出口哲生
    • 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
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Formulas of form factors for the spin-1/2 and integrable spin-s XXZ chains and non-equilibrium dynamics2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Deguchi
    • 学会等名
      Recent Advances in Quantum Integrable Systems 2014
    • 発表場所
      University of Bourgogne
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Exact time evolution of local spin operators in the Heisenberg spin chain through the Bethe ansatz2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Deguchi
    • 学会等名
      Mini-workshop on real-time dynamics of quantum many-body systems
    • 発表場所
      the University of Tokyo, Hongo campus
    • 年月日
      2014-05-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-Equilibrium Dynamics of Integrable Systems and Typicality2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Deguchi
    • 学会等名
      Quantum Integrability, Conformal Field Theory and Topological Quantum Computation
    • 発表場所
      International Institute of Physics (IIP-UFRN)
    • 年月日
      2014-04-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical Solutions of Bethe Ansatz Equations and Completeness of the Spectrum (ベーテ仮設方程式の数値解とエネルギースペクトルの完全性)2014

    • 著者名/発表者名
      Pulak Ranjan Giri and Tetsuo Deguchi
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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