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非一様系のエンタングルメント構造解析:テンソルネットワーク形式を用いて

研究課題

研究課題/領域番号 17K05578
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
研究機関神戸大学

研究代表者

西野 友年  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (00241563)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードエンタングルメント / テンソルネットワーク / 繰り込み群 / エントロピー / フラクタル / ランダム系 / 相転移 / 臨界指数 / 非一様系 / 多面体模型 / 中心電荷 / 非一様 / 相互情報量 / 量子エントロピー / 臨界現象 / HOTRG / イジングモデル / 木構造 / 特異値分解 / ディスエンタングラー / 階層
研究成果の概要

本研究ではテンソルネットワーク形式を用い、エンタングルメントに現れる空間構造の解明を、一様あるいは非一様な系の平衡状態に対して数値的に進めた。まず、再帰的な構造を持つフラクタル格子上の古典および量子スピン模型に対して高次テンソル繰り込み群を適用し、相転移に現れる臨界指数が非自明な値であることを示した。また、古典ランダムスピン系に対して行列積状態を背景とするTEBD手法を適用し、エンタングルメント・エントロピーが西森曲線上においても特異性を示すこと示した。正方格子上の多面体模型に対しては、角転送行列繰り込み群を通じて相転移解析を行い、中心電荷が1以上である場合の存在が判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フラクタル格子上では臨界領域でもエンタングルメントの増大が抑制され、テンソルネットワーク形式による相転移解析が数値的に精密に行えることが判明し、フラクタル系の実質的な空間次元の理解が深まると期待される。2次元格子上のランダムスピン系に対してTEBD手法による精密解析が可能であることが実証されたことから、より高次元のランダム系へのテンソルネットワーク形式の応用が広がり、スピングラスまでを含む状態解析が期待される。以上の成果などをレビュー図書に取りまとめ、初学者向けの解説も含めたものを出版した。より多彩な物理系へのテンソルネットワークの応用が更に広がって行くことが期待される。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (18件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] スロバキア科学アカデミー(スロバキア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] スロバキア科学アカデミー(スロバキア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Entanglement Entropy on the Boundary of the Square-Lattice ±J Ising Model2020

    • 著者名/発表者名
      Sasagawa Yoshinori、Ueda Hiroshi、Genzor Jozef、Gendiar Andrej、Nishino Tomotoshi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 89 号: 11 ページ: 114005-114005

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.114005

    • NAID

      120006919995

    • 関連する報告書
      2020 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] Corner transfer matrix renormalization group analysis of the two-dimensional dodecahedron model2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda Hiroshi、Okunishi Kouichi、Yunoki Seiji、Nishino Tomotoshi
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 102 号: 3 ページ: 032130-032130

    • DOI

      10.1103/physreve.102.032130

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Entanglement-entropy study of phase transitions in six-state clock model2020

    • 著者名/発表者名
      Roman Crcmar, Andrej Gendiar, Tomotoshi Nishino
    • 雑誌名

      Acta Physica Polonica A

      巻: 137 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Finite-m scaling analysis of Berezinskii-Kosterlitz-Thouless phase transitions and entanglement spectrum for the six-state clock model2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda Hiroshi、Okunishi Kouichi、Harada Kenji、Krcmar Roman、Gendiar Andrej、Yunoki Seiji、Nishino Tomotoshi
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 101 号: 6 ページ: 062111-062111

    • DOI

      10.1103/physreve.101.062111

    • NAID

      120006865707

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tensor-network study of a quantum phase transition on the Sierpi?ski fractal2018

    • 著者名/発表者名
      Krcmar Roman、Genzor Jozef、Lee Yoju、?en?arikov? Hana、Nishino Tomotoshi、Gendiar Andrej
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 98 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1103/physreve.98.062114

    • 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] Critical behavior of the two-dimensional icosahedron model2017

    • 著者名/発表者名
      Ueda Hiroshi、Okunishi Kouichi、Krcmar Roman、Gendiar Andrej、Yunoki Seiji、Nishino Tomotoshi
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 96 号: 6 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1103/physreve.96.062112

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ☆フェルミ系☆のエネルギー変形あれこれと境界効果の↓抑制↓2021

    • 著者名/発表者名
      西野友年
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 1次か2次かの examination 目標は octahedron model2020

    • 著者名/発表者名
      西野友年
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Tree Tensor Network を用いた量子系の最適表現 I2020

    • 著者名/発表者名
      橋本豊、西野友年
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Tree Tensor Network を用いた量子系の最適表現 II2020

    • 著者名/発表者名
      西野友年、橋本豊
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] フラクタル格子上のイジング模型2019

    • 著者名/発表者名
      西野友年
    • 学会等名
      日本物理学会分科会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Tree Tensor Network を用いた量子系の最適表現 I2019

    • 著者名/発表者名
      西野友年
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 謝爾賓斯基 (Sierpinski) 三角形上の横磁場イジングを HOTRG で調べてみた2019

    • 著者名/発表者名
      西野友年
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シェルピンスキーのホットカーペットにイジング乗せてみた2018

    • 著者名/発表者名
      西野友年
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] DMRG Home Page

    • URL

      http://quattro.phys.sci.kobe-u.ac.jp/dmrg.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Tensor Network State: Algorithms and Applications 20182018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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