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新しい量子多体系ダイナミクス手法の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 18750002
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物理化学
研究機関北海道大学

研究代表者

中山 哲  北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (10422007)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2007年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード量子ダイナミクス / 量子液体 / 時間相関関数 / クラスター展開法 / 液体水素 / 液体ネオン
研究概要

本研究は、クラスター展開法と効率的なフィルタリング手法を基にした新たな量子多体系ダイナミクスの手法を開発し、単純量子流体に対して数値的に正確な(収束が得られると厳密な値となる)時間相関関数を得ることを目的としている。昨年度はクラスター展開法を基にした数値計算手法の開発を進め、第一近似となる二体相関を取り入れた計算を行い、25Kにおける液体水素の時間相関関数の計算を行った。
本年度は、まず、その応用を進めた。液体ネオンに上記の手法を適用し、より詳細な解析を行った。様々な物理量を求め、その精度を検証し、長時間ダイナミクスの記述が悪くなる原因も詳細に議論した。
さらに三体の効果をクラスター展開法に基づいて導入した。三体の遷移要素は短時間の遷移要素から数値積分を繰り返すことで得た。9次元のデータとなるため多項式フィッヒを行い、モンテカルロ計算で簡単に数値評価できるようにした。結果、三体相関の導入により、精度が大幅に上がることを確認した。上記の二体相関の計算で行ったのと同様に、時間依存しない物理量の変化を求めることで遷移要素の精度を評価した。長時間では多体効果の影響が顕著になってくるため精度は落ちるが、二体と三体の比較を行うことにより、短時間で一致している時間領域では数値的に正確な解が得られたと言える。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Ab initio path integral ring polymer molecular dynamics: vibrational spectra of molecules2008

    • 著者名/発表者名
      M. Shiga
    • 雑誌名

      Chemical Physics 451

      ページ: 175-181

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-time behavior of quantized distributions in forward-backward semiclassical dynamics2006

    • 著者名/発表者名
      J.Liu
    • 雑誌名

      Molecular Physics 104

      ページ: 1267-1274

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Symmetrized correlation function for liquid para-hydrogen using complex-time pair-product propagators2006

    • 著者名/発表者名
      A.Nakayama
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 125

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 半古典動力学法による液体水素の量子ダイナミクス2007

    • 著者名/発表者名
      中山 哲
    • 学会等名
      水素アトミクス研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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