| 研究課題/領域番号 |
20K14377
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分13010:数理物理および物性基礎関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京医科歯科大学 (2021-2022)
近畿大学 (2020) |
|---|
研究代表者 |
後藤 慎平 東京医科歯科大学, 教養部, プロジェクト助教 (90754739)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | 有限温度量子多体系 / 数値シミュレーション / 行列積状態 / ランダム量子状態 / 量子ダイナミクス / 量子多体系 / 乱択サンプリング |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
現状でも量子力学を現行のコンピュータでシミュレートすることはある条件下では可能であり、その条件の一つに、エンタングルメントと呼ばれるある種の量子性を特徴づける量が小さいこと、というものがある。一方でエンタングルメントが大きい場合でも実験で得られる観測量に限れば計算できることがあり、その際にはランダムに選んだサンプルからの統計処理を行うことで、大量の状態を考慮する必要がある量子力学の困難を回避している。本研究では、このサンプル処理をエンタングルメントが小さい場合に用いられる手法に導入することにより、エンタングルメントが大きい一般的な状態の観測量を計算する数値計算手法の開発を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
行列積状態と乱択サンプリングを組み合わせることで、従来手法の長所を併せ持つ有限温度量子多体系の数値シミュレート手法の開発に成功した。またその過程において、量子計算機場での生成が容易であることが期待できる有限温度量子多体系の効率的なシミュレートを行うのに十分なランダム性を持つ量子状態の生成方法を発見した。これらの研究成果は現在の古典計算機を用いた量子多体系のシミュレーション技術を向上させ、および将来の量子計算機を用いたシミュレーションに対して有用な知見を与えることが期待できる。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子多体系の有限温度の数値シミュレーションは化学反応や物質の性質を理解するために非常に有用である。その基礎技術を向上させていくことにはもちろん社会的な意義があるし、また有限温度系の理解を深めるという意味でも学術的な意義がある。また古典計算機のための数値シミュレーションの改良から量子計算機でも有用なことが期待されるシミュレーション手法へとシームレスに発展させることができた。量子計算機の実装が社会的な注目を集めている現況では、量子計算機上で動く可能性があるシミュレーション手法の提案も学術的意義および社会的意義がある。
|
