| 研究課題/領域番号 |
21H01003
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
品岡 寛 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40773023)
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| 研究分担者 |
吉見 一慶 東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (10586910)
大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
是常 隆 東北大学, 理学研究科, 教授 (90391953)
播木 敦 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90875783)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | 量子多体理論 / 量子埋め込み理論 / テンソルネットワーク / 動的感受率 / Quantics tensor train / 強相関電子系 / スパースモデリング / 動的平均場理論 / ワニア関数 / 数値解析接続 / 第一原理計算 / 2粒子応答 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
強相関物質における磁性・超伝導などの機能物性を理解し、機能物質の設計につなげるためには、未知の物質の「個性」を理論予測するための手法が必要である。近年の数値計算技術や量子多体理論の発展により、一粒子励起スペクトル (ー粒子応答) の実験データの再現が可能になってきているものの、相転移への不安定性や外場への応答を表す感受率(二粒子応答) の定量的議論は、巨大な高次元データの取り扱いにかかる数値計算コストの高さから実現に至っていない。本研究では、高次元データの次元圧縮技術を突破口として、強相関化合物の二粒子応答の第一原理計算を実現する。これにより、強相関物質の物性予測に向けた礎を築く。
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| 研究成果の概要 |
(1) 「スパースモデリング」に基づくグリーン関数の圧縮技術の開発とオープンソースソフトウェアの公開。(2) 准量子計算技術Quantics Tensor Train (QTT)に基づく、場の量子論の次元圧縮技術を開発し、ベーテ・サルペータ方程式の解法などをテンソルネットワークで実現。(3)RESPACKとWannier90のインターフェースを開発し、有効相互作用の計算を可能にした。(4) 動的平均場計算ソフトウェアDCoreを用いて、SrRu2O6のスピン励起スペクトルを計算し、クロスオーバーに伴う変化を調査した結果、スピン励起スペクトルは低温構造解明には不十分であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の最大の成果は、テンソルネットワークという汎用的な次元圧縮技術により、場の量子論計算を高速化する道筋を開いたことにある。これにより、巨大な多次元数値データである二粒子応答関数において、一般的な時空依存性、スピン軌道依存性などの圧縮が可能になり、外場応答の第一原理計算に大きく前進した。研究成果は、社会還元のため、オープンソースソフトウェアの形で順次公開されている。
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