| 研究課題/領域番号 |
19K14609
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分13010:数理物理および物性基礎関連
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
伊與田 英輝 東海大学, 理学部, 講師 (50725851)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 固有状態熱化仮説 / ゆらぎの定理 / 数値的厳密対角化 / 統計力学基礎論 / 数値計算 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、孤立量子多体系における熱平衡化の数値的研究を行う。近年の研究により、可逆なユニタリ時間発展によって平衡状態への緩和が生じ得ることが実験、数値計算、理論研究によって示されてきた。熱平衡化の十分条件としては固有状態熱化仮説が有望視されている。本研究では数値計算を用いて、(1) 一般のハミルトニアン・物理量に対してETHがいつ成立するのか (2) 熱平衡化のタイムスケールがどのように決まるのかを明らかにしたい。
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| 研究成果の概要 |
量子力学から緩和や熱力学について理解するために、主に孤立量子多体系における熱力学第二法則の拡張であるゆらぎの定理や緩和時間に関する研究などを行なった。前者については、以前の研究で熱浴の初期状態がエネルギー固有状態かつ時間発展がシュレーディンガー方程式に従う場合、短時間領域において示していた。本研究では長時間領域において理論的に示し、その理論を数値的に検証した。さらに物理量の長時間平均への緩和時間についての研究も行った。熱浴の初期状態がエネルギー固有状態の場合、ある種の時間に依存する非局所物理量のETHが成り立つならば、緩和時間が熱浴がミクロカノニカル分布の緩和時間に一致することを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子技術の発達により人工量子多体系を用いた量子シミュレータを用いた統計力学の基礎的な研究が実験的・理論的・数値的に行われるようになっている。本研究はミクロで可逆な量子力学のレベルから、マクロで不可逆な熱力学・統計力学の法則の理解を深めるための研究である。本研究で得られた知見が、今後の量子シミュレータの研究に寄与することを期待したい。
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