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原子核構造理論におけるデータ指向アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 17K05433
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 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

清水 則孝  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任准教授 (30419254)

研究分担者 吉田 聡太  宇都宮大学, 大学教育推進機構, 特任助教 (10868665)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード原子核殻模型 / 不定性評価 / ベイズ統計 / 固有ベクトル連続性 / 近似解法 / eigenvector continuation / 原子核理論 / 大規模並列計算 / 原子核構造理論 / 殻模型計算 / 有効相互作用 / 原子核構造 / ベイズ推論 / 不安定核
研究成果の概要

陽子と中性子の量子多体系である原子核、特に天体現象や加速器実験でのみ現れるような不安定な原子核の構造を、原子核殻模型計算という手法で数値的に求める研究を進めている。殻模型計算の計算結果には、模型に内在するパラメータ由来の不定性が残る。ベイズ解析を導入して、この不定性を評価した。また、評価に必要な計算量を削減するために、Eigenvector continuation という手法を殻模型計算に導入した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

中性子数が通常の安定核より多い中性子過剰不安定核は、寿命が短く天然には存在しないものの、元素合成過程の理解などに重要な役割を果たすため、加速器実験などで盛んに調べられている。これらを理論で研究する有力な理論模型の一つである殻模型計算にいて、模型に内在するパラメータ由来の不定性を評価するための方法論を提唱した。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 6件、 査読あり 19件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Constructing approximate shell-model wavefunctions by eigenvector continuation2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Sota、Shimizu Noritaka
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: -

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac057

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] <i>β</i>-decay half-lives of neutron-rich N=82,81 isotones by shell-model calculations2022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Noritaka、Utsuno Yutaka、Togashi Tomoaki
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 260 ページ: 11049-11049

    • DOI

      10.1051/epjconf/202226011049

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A first glimpse at the shell structure beyond 54Ca: Spectroscopy of 55K, 55Ca, and 57Ca2022

    • 著者名/発表者名
      Koiwai T.、Wimmer K.、Doornenbal P.、Obertelli A.、Barbieri C.、Duguet T.、Holt J.D.、Miyagi T.、Navratil P.、Ogata K.、Shimizu N.、Soma V.、Utsuno Y.、et al.
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 827 ページ: 136953-136953

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2022.136953

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Generator-coordinate methods with symmetry-restored Hartree-Fock-Bogoliubov wave functions for large-scale shell-model calculations2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Noritaka、Mizusaki Takahiro、Kaneko Kazunari、Tsunoda Yusuke
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 103 号: 6 ページ: 064302-064302

    • DOI

      10.1103/physrevc.103.064302

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gamow-Teller transitions of neutron-rich N = 82,81 nuclei by shell-model calculations2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Noritaka、Togashi Tomoaki、Utsuno Yutaka
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 号: 3

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab022

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quasi-SU(3) coupling of (1h11/2,2f7/2) across the N=82 shell gap: Enhanced E2 collectivity and shape evolution in Nd isotopes2021

    • 著者名/発表者名
      Kaneko K.、Shimizu N.、Mizusaki T.、Sun Y.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 103 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevc.103.l021301

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Structure of the 11/2- isomeric state in 133La2020

    • 著者名/発表者名
      Md. S. R. Laskar, R. Palit, S. N. Mishra, N. Shimizu, Y. Utsuno, E. Ideguchi, U. Garg, S. Biswas, F. S. Babra, R. Gala, C. S. Palshetkar, and Z. Naik
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 101 号: 3 ページ: 034315-034315

    • DOI

      10.1103/physrevc.101.034315

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Large-scale shell-model calculations of nuclear Schiff moments of Xe129 and Hg1992020

    • 著者名/発表者名
      Yanase Kota、Shimizu Noritaka
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 102 号: 6 ページ: 065502-065502

    • DOI

      10.1103/physrevc.102.065502

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The impact of nuclear shape on the emergence of the neutron dripline2020

    • 著者名/発表者名
      Tsunoda Naofumi、Otsuka Takaharu、Takayanagi Kazuo、Shimizu Noritaka、Suzuki Toshio、Utsuno Yutaka、Yoshida Sota、Ueno Hideki
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 587 号: 7832 ページ: 66-71

    • DOI

      10.1038/s41586-020-2848-x

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Thick-restart block Lanczos method in nuclear shell-model calculations2019

    • 著者名/発表者名
      N. Shimizu, T. Mizusaki, Y. Utsuno and Y. Tsunoda
    • 雑誌名

      Comput. Phys. Comm.

      巻: 244 ページ: 372-372

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2019.06.011

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ground-state properties of doubly magic nuclei from the unitary-model-operator approach with chiral two- and three-nucleon forces2019

    • 著者名/発表者名
      T. Miyagi, T. Abe, M. Kohno, P. Navratil, R. Okamoto, T. Otsuka, N. Shimizu, and S. R. Stroberg
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 100 号: 3 ページ: 034310-034310

    • DOI

      10.1103/physrevc.100.034310

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isomer spectroscopy in Ba133 and high-spin structure of Ba1342019

    • 著者名/発表者名
      Kaya L.、Vogt A.、Reiter P.、Siciliano M.、Shimizu N.、Utsuno Y.、他計70名
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 100 号: 2 ページ: 024323-024323

    • DOI

      10.1103/physrevc.100.024323

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spin and parity determination of the 3.004-MeV level in Al27: Its low-lying multiplet structure2019

    • 著者名/発表者名
      Shizuma T.、Omer M.、Hajima R.、Shimizu N.、Utsuno Y.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 100 号: 1 ページ: 014307-014307

    • DOI

      10.1103/physrevc.100.014307

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] g-factor measurement of the 2738 keV isomer in La1352019

    • 著者名/発表者名
      Laskar Md. S. R.、Saha S.、Palit R.、Mishra S. N.、Shimizu N.、Utsuno Y.、Ideguchi E.、Naik Z.、Babra F. S.、Biswas S.、Kumar S.、Mohanta S. K.、Palshetkar C. S.、Singh P.、Srivastava P. C.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 99 号: 1 ページ: 014308-014308

    • DOI

      10.1103/physrevc.99.014308

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Uncertainty quantification in the nuclear shell model2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Sota、Shimizu Noritaka、Togashi Tomoaki、Otsuka Takaharu
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 98 号: 6 ページ: 061301-061301

    • DOI

      10.1103/physrevc.98.061301

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational Monte Carlo method for shell-model calculations in odd-mass nuclei and restoration of symmetry2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Noritaka、Mizusaki Takahiro
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 98 号: 5 ページ: 054309-054309

    • DOI

      10.1103/physrevc.98.054309

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic shell-model study of β-decay properties and Gamow-Teller strength distributions in A?40 neutron-rich nuclei2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Sota、Utsuno Yutaka、Shimizu Noritaka、Otsuka Takaharu
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 97 号: 5 ページ: 054321-054321

    • DOI

      10.1103/physrevc.97.054321

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Why does the sign problem occur in evaluating the overlap of HFB wave functions?2018

    • 著者名/発表者名
      Mizusaki Takahiro、Oi Makito、Shimizu Noritaka
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 779 ページ: 237-243

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2018.02.012

    • 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] Double Gamow-Teller Transitions and its Relation to Neutrinoless β β Decay2018

    • 著者名/発表者名
      Noritaka Shimizu, Javier Menendez, and Kentaro Yako
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 120 号: 14 ページ: 142502-142502

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.142502

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 現実的有効相互作用を用いた殻模型によるシッフモーメントの評価2019

    • 著者名/発表者名
      清水則孝、柳瀬宏太
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋の分科会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子核殻模型計算と多様な変形バンド2019

    • 著者名/発表者名
      清水則孝
    • 学会等名
      シミュレーションによる宇宙の基本法則と進化の解明に向けて (QUCS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 制限ボルツマンマシンによる殻模型波動関数の記述2019

    • 著者名/発表者名
      清水則孝
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Large-scale shell model calculations and chiral doublet of 128Cs2018

    • 著者名/発表者名
      Noritaka Shimizu
    • 学会等名
      Nuclear Theory in the Supercomputing Era 2018 (NTSE-2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Double Gamow-Teller transition and its relation to neutrinoless double-beta decay2017

    • 著者名/発表者名
      Noritaka Shimizu
    • 学会等名
      INT program INT-18-1a, "Nuclear ab initio theories and neutrino physics", Washington University, USA
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shell model study on a double-beta decay nucleus 48Ca2017

    • 著者名/発表者名
      Noritaka Shimizu
    • 学会等名
      International workshop "Probing fundamental interactions by low energy excitations'', KTH Royal Institute of Technology, Sweden
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent progress of sign problem in Onishi formula2017

    • 著者名/発表者名
      N. Shimizu, T. Mizusaki and M. Oi
    • 学会等名
      16th International Symposium on Capture Gamma-Ray Spectroscopy and Related Topics (CGS16), Shanghai Jing Tao University, Shanghai, China.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 殻模型計算による核準位密度の微視的記述2017

    • 著者名/発表者名
      清水則孝
    • 学会等名
      2017年度核データ研究会, 茨城県東海村、東海駅前・アイヴィル
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボゴリューボフ準粒子基底によるモンテカルロ殻模型2017

    • 著者名/発表者名
      清水則孝
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会(宇都宮大学峰キャンパス峰キャンパス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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