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位相振動子系の同期非同期転移と古典XYモデルの相転移の対応関係の解明と統一理論

研究課題

研究課題/領域番号 16K05474
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関奈良女子大学

研究代表者

上江洌 達也  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (10160160)

研究分担者 清川 修二  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (20177950)
木本 智幸  大分工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (30259973)
雑賀 洋平  群馬工業高等専門学校, 電子情報工学科, 教授 (40280432)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード古典XYモデル / 位相振動子系 / 臨界現象 / 同期非同期転移 / SKモデル / 蔵本モデル / スピングラス / 局所場 / スピングラスオーダーパラメータ / 臨界指数 / 対応関係 / 古典XYモデル / SKモデル / 同期現象 / 物性基礎論 / 統計力学 / 同期非同期相転移 / 位相振動子 / XYモデル
研究成果の概要

秩序無秩序相転移を示す古典XYモデルと同期非同期転移を示す位相振動子系において、以前の研究で、あるクラスの無限レンジ相互作用の場合に対応関係が存在することが分かったが、この関係がどのような状況で成立するかを、相互作用の到達距離やランダムネスの有無、系のトポロジーなどを変えて研究を行った。その結果、局所場が構成素子や時間に依存せず秩序変数が有限個なら、対応関係があることを示した。更に、それ以外の場合、例えば、フラストレーションのあるランダムな無限レンジ相互作用、Sherrington-Kirkpatrick型相互作用においても、スピングラス秩序変数等に対応関係が存在する事を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々は、平衡相転移を示す磁性体のXYモデルと非平衡相転移である同期非同期転移を示す位相振動子モデルにおいて、秩序変数の従う方程式やその解、臨界現象に、対応関係が存在する一般的な条件を調べ、局所場と呼ばれる量が構成素子や時間に依存せず、秩序変数の個数が有限個なら、両系に対応関係が存在する事を明らかにした。更に、この条件を満たさない、ランダムでフラストレーションのある無限次元相互作用の場合にも対応関係が存在する事を示した。対応関係により、平衡系または非平衡系のどちらか一方で秩序変数の方程式や解、臨界現象が分かれば、直ちに他方においてもこれらの事が分かるため、様々な新規な現象の発見が期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Correspondence between phase oscillator network and classical XY model with the same random and frustrated interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Kimoto and Tatsuya Uezu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 100 号: 2 ページ: 0222131-13

    • DOI

      10.1103/physreve.100.022213

    • NAID

      130007508419

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical mechanical evaluation of a spread-spectrum watermarking model with image restoration2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kawamura、Kao Hayashi, Tatsuya Uezu, and Masato Okada
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 99 号: 6 ページ: 0621321-14

    • DOI

      10.1103/physreve.99.062132

    • NAID

      120006709158

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unlearning of Mixed States in the Hopfield Model - Extensive Loading Case -2018

    • 著者名/発表者名
      Kao Hayashi, Chinami Hashimoto, Tomoyuki Kimoto, and Tatsuya Uezu
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87/5 号: 5 ページ: 0540041-16

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.054004

    • NAID

      120006707869

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conditions for the Existence and Stability of the Continuous Attractor in the Classical XY Model with an Associative-Memory-Type Interaction2017

    • 著者名/発表者名
      Risa Yoshida, Tomoyuki Kimoto, and Tatsuya Uezu
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86/3 号: 3 ページ: 0340011-26

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.034001

    • NAID

      120006658176

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Amit 型相互作用を有する XY モデルと位相振動子系の対応関係 -外場への応答 -2020

    • 著者名/発表者名
      宮田佳奈
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 円周上のメキシカンハット型相互作用と非局所相互作用の場合における古典 XY モデルと位相振動子系の臨界現象の対応関係2020

    • 著者名/発表者名
      戸田光
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SK 型相互作を有する XY モデルと位相振動子ネットワークの対応-- スピングラスオーダーパラメータと低エネルギー状態 -2020

    • 著者名/発表者名
      上江洌達也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 最隣接相互作用を有する正方格子上の古典 XY モデルと位相振動子ネットワークの対応関係2020

    • 著者名/発表者名
      林美里
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Correspondence between Phase Oscillator Network and Classical XY Model with the Same Random and Frustrated Interactions2019

    • 著者名/発表者名
      上江洌達也
    • 学会等名
      27th IUPAP International conference on Statistical Physics (国際会議)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ノイズが印加されたAmit型相互作用を有するXYモデルと位相振動子の対応関係2019

    • 著者名/発表者名
      宮田佳奈
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SK型相互作用を有するXYモデルと位相振動子ネットワークの対応-局所場の自己無撞着方程式 v22019

    • 著者名/発表者名
      上江洌達也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 一次元最隣接相互作用及び非局所相互作用を有する古典XYモデルと位相振動子ネットワークの対応関係2018

    • 著者名/発表者名
      岡本優花
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] SK型相互作用を有するXYモデルと位相振動子ネットワークの対応IV2018

    • 著者名/発表者名
      木本智幸
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] SK型相互作用を有するXYモデルと位相振動子ネットワークの対応V2018

    • 著者名/発表者名
      上江洌達也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Amit型相互作用を有するXYモデルと位相振動子の対応関係ー連続アトラクタと対応する解ー2018

    • 著者名/発表者名
      宮田佳奈
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Amit型相互作用を有するXYモデルと位相振動子の対応関係ー連続アトラクタの安定性と対応する解ー2018

    • 著者名/発表者名
      宮田佳奈
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] SK型相互作用を有するXYモデルと位相振動子ネットワークの対応 VI2018

    • 著者名/発表者名
      上江洌達也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 強磁性及び反強磁性一次元最隣接相互作用を有する古典XYモデルと位相振動子ネットワークの対応関係2018

    • 著者名/発表者名
      戸田光
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] SK型相互作用を有するXYモデルと位相振動子ネットワークの対応III2018

    • 著者名/発表者名
      上江洌達也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ホップフィールドモデルの混合状態の反学習-相関のあるパターンからなるクラスター集団の場合-2017

    • 著者名/発表者名
      林華央
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SK型相互作用を有するXYモデルと位相振動子ネットワークの対応I2017

    • 著者名/発表者名
      木本智幸
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SK型相互作用を有するXYモデルと位相振動子ネットワークの対応II2017

    • 著者名/発表者名
      上江洌達也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 無限レンジ相互作用を有する2次元トーラス上のXYモデルおよび位相振動子系の対応関係の研究2017

    • 著者名/発表者名
      上江洌達也
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・豊中市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Correspondence between Phase Oscillator Network and Classical XY Model with the Same Interaction2016

    • 著者名/発表者名
      上江洌達也
    • 学会等名
      26th IUPAP International conference on Statistical Physics
    • 発表場所
      リヨン(フランス)
    • 年月日
      2016-07-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] kenkyu-syo-kai

    • URL

      http://minnie.disney.phys.nara-wu.ac.jp/~uezu/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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