非局所変換による量子多体系のエンタングルメント制御と負符号問題

• 研究課題/領域番号: 26400387
• 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: 新潟大学
• 研究代表者: 奥西 巧一 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (30332646)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: エンタングルメント / 非局所変換 / 量子モンテカルロ / 共形場理論 / 量子エンタングルメント / 負符号問題 / 縮約密度行列 / 変形問題

研究成果の概要

物理学で基本的な課題である量子多体系のエンタングルメントに関連し、本研究の主要な成果は以下の3点である。(1)SO(N)双1次双2次型の量子スピン鎖のエンタングルメントを解く一般化非局所Jordan-Wigner変換を構成し、その基底で量子モンテカルロ法の負符号を消去できることを示した。(2)量子モンテカルロ法において、スナップショットの虚時間方向を縮約したスナップショット密度行列の概念を提案し、スペクトル分布のスケーリング性などの基本的性質を明らかにした。(3)サイン2乗型の相互作用変調のある系に対し、厳密に解ける模型を構成し、また、共形場理論やエンタングルメントとの関係も明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Critical behavior of the two-dimensional icosahedron model (2017)
  • 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
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Spin-Wave Analysis for Kagome-Triangular Spin System and Coupled Spin Tubes: Low-Energy Excitation for the Cuboc Order (2017)
  • 著者名/発表者名: Ochiai Masahiro、Seki Kouichi、Okunishi Kouichi
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 86 号: 11 ページ: 114701-114701
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.114701
  • NAID: 210000134583
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sine-square deformation and Mobius quantization of two-dimensional conformal field theory (2016)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Okunishi
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 6 号: 6 ページ: 063A02-063A02
  • DOI: 10.1093/ptep/ptw060
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｈａｓｅ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ ｓｐｉｎ ｔｕｂｅｓ ｆｏｒ ＣｓＣｒＦ４ (2015)
  • 著者名/発表者名: Ｋｏｕｉｃｈｉ Ｓｅｋｉ ａｎｄ Ｋｏｕｉｃｈｉ Ｏｋｕｎｉｓｈｉ
  • 雑誌名: Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂ 巻: 91 号: 22
  • DOI: 10.1103/physrevb.91.224403
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sine-square deformation and supersymmetric quantum mechanics (2015)
  • 著者名/発表者名: Ｋｏｕｉｃｈｉ Ｏｋｕｎｉｓｈｉ ａｎｄ Ｈｏｓｈｏ Ｋａｔｓｕｒａ
  • 雑誌名: Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 巻: 48 号: 44 ページ: 4452081-16
  • DOI: 10.1088/1751-8113/48/44/445208
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Symmetry-protected topological order and negative-sign problem for SO(N) bilinear-biquadratic chains (2014)
  • 著者名/発表者名: Kouchi Okunishi and Kenji Harada
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89 号: 13 ページ: 134422-134422
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.134422
  • NAID: 120005666211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Snapshot spectrum and critical phenomenon for two-dimensional classical spin systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Yukinari Imura, Tsuyoshi Okubo, Satoshi Morita, Kouichi Okunishi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 83 号: 11 ページ: 114002-114002
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.114002
  • NAID: 210000133329
  • 査読あり
• [学会発表] サイン２乗変形と運動量 (2018)
  • 著者名/発表者名: 奥西巧一
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] カゴメ 三角ストリップ模型の有効模型 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小野里佳孝, 奥西巧一, 関孝一
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] サイン2乗変形と2次元共形場理論のメビウス量子化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥西巧一
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] カゴメ 三角格子ストリップ上のスピン模型の磁化過程 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野里佳孝, 奥西巧一, 関孝一
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 離散化された古典ハイゼンベルグ模型に現れる相転移 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上田宏, 奥西巧一, Roman Krcmar, Andrej Gendiar, 柚木清司, 西野友年
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] Sine-square deformatioin and Mobius quantization of 2D CFTs (2016)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Okunishi
  • 学会等名: 4 th workshop pn tensor network states -algorithms and applications
  • 発表場所: 台湾 国立精華大学
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Sine-square deformation and Nobius quantization of CFT (2016)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Okunishi
  • 学会等名: Squantum Information in String Theory and Many-body systems
  • 発表場所: 京都大学 基礎物理学研究所
  • 年月日: 2016-05-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 不純物問題の数値くりこみ群とエンタングルメント (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥西巧一
  • 学会等名: 第７１回日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] Snapshot spectrum and critical phenomenon for the 2D classical spin system (2016)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Okunishi
  • 学会等名: Tensor Network States: Algorithms and Applications 2016
  • 発表場所: Okazaki Conference center
  • 年月日: 2016-01-11
  • 国際学会
• [学会発表] Snapshot spectrum of world line quantum monte carlo for one-dimensinal quantum spin systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Seki and Kouichi Okunishi
  • 学会等名: 4 th workshop pn tensor network states -algorithms and applications
  • 発表場所: 台湾 国立精華大学
  • 国際学会
• [学会発表] １次元量子スピン系のスナップショットスペクトルと相関関数 (2015)
  • 著者名/発表者名: 奥西巧一
  • 学会等名: 日本物理学科秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Symmetry-protected topological entanglement and negative sign problem for SO(N) bilinear-biquadratic chainｓ (2014)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Okunishi
  • 学会等名: Tensor Network States: Algorithms and Applications
  • 発表場所: 中国科学院物理学研究所
  • 年月日: 2014-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] 一般化Jordan-Wigner変換とZ2xZ2対称性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥西巧一、原田健二
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] SO(N) bilinear-biquadratic スピン鎖の量子臨界性とストリング秩序の数値的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原田健自，奥西巧一
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 世界線量子モンテカルロ法におけるスナップショットのスペクトル分解II (2014)
  • 著者名/発表者名: 関孝一、奥西巧一
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10