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2011 年度 実績報告書

量子絡み合いと幾何学的位相による密度行列繰り込み群の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 20740214
研究機関大阪大学

研究代表者

丸山 勲  大阪大学, 基礎工学研究科, 特任助教(常勤) (20422339)

キーワード密度行列繰り込み群 / 幾何学的位相 / 量子絡み合い
研究概要

一次元量子多体系の強力な数値計算法である密度行列繰り込み群法の新展開を目指し、今年度は量子絡み合いの観点から二次元系などに発展させた手法であるTTN、MERAなどを含む幾つかの新しいネットワークの可能性を模索して論文にまとめた。今年度の実施計画の内、境界の物理とエンタングルメントについては特に進展があり、周期境界条件と開いた境界条件との両方において同じ基底状態を得ることが出来るサイン二乗変形(SSD)の原理について知見を得て、論文にまとめた。また、幾何学的位相においては、エンタングルドペアであるダイマーやスピンシングレットだけでなく、トライマーやプラケットシングレットなどへの拡張に成功し、論文にまとめた。
密度行列繰り込み群、量子絡み合い、幾何学的位相という三つのキーワードによる本研究は、研究期間全体を通じて、物性理論における「境界」の重要性に迫る事となった。具体例の一つは、密度行列繰り込み群で用いられる一様行列積状態においてしばしば忘れられる、境界を表現する行列(境界行列)の重要性である。ベーテ仮説法を用いた議論の中で、厳密解を与える行列積状態を具体的に書き下した事は大きな意義を持っている。その中で、境界行列は物理的には粒子数保存則を満たすために重要であったことが明らかになった。境界行列は数理物理的にも興味深く、古くから知られている二次元古典統計のモデルのドメイン・ウォール境界条件(DWBC)に対応している事も分かった。また副産物として、格子模型だけでなく連続空間における行列積状態の厳密な表現を得た事は大きな意義を持っている。本研究で得られた知見を基した、連続空間あるいは熱力学極限における境界の研究が今後期待できる。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Quantum Entanglement of Tensor Networks with Symmetry Projections2012

    • 著者名/発表者名
      M.Orii, H.Ueda, I.Maruyama
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 81 ページ: 043001-(1-4)

    • DOI

      10.1143/JPSJ.81.043001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sine-square deformation of free fermion systems in one and higher dimensions2011

    • 著者名/発表者名
      I.Maruyama, H.Katsura, T.Hikihara
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 84 ページ: 165132-(1-8)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.84.165132

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Z_Q Topological Invariants for Polyacetylene, Kagome and Pyrochlore lattices2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Hatsugai, I.Maruyama
    • 雑誌名

      Euro Phys Letter

      巻: 95 ページ: 20003-(1-5)

    • DOI

      10.1209/0295-5075/95/20003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Z_2 topological number of local quantum clusters in the orthogonal dimer model2011

    • 著者名/発表者名
      I.Maruyama, S.Tanaya, M.Arikawa, Y.Hatsugai
    • 雑誌名

      J.Phys.Conf.Ser.

      巻: 32 ページ: 012019-(1-6)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Entanglement of Tensor Networks with Symmetry Projections

    • 著者名/発表者名
      M.Orii, H.Ueda, I.Maruyama
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.J.Supplement Proc.TOKIMEKI2011

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Uniform Matrix Product State to Quantum Phase Transition with a Periodicity Change

    • 著者名/発表者名
      H.Ueda, I.Maruyama
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.J.Supplement Proc.TOKIMEKI2011

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] 非整合周期をもつ一様行列積状態における最適化法の改良2012

    • 著者名/発表者名
      上田宏, 丸山勲
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会領域11 26pAG-12
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] Z_Q topological invariants for identification of short rangeentangled states2012

    • 著者名/発表者名
      I.Maruyama, S.Tanaya, Y.Hatsugai
    • 学会等名
      アメリカ物理学会
    • 発表場所
      Boston(USA)
    • 年月日
      2012-03-02
  • [学会発表] Zigzag鎖における磁化プラトーの一様行列積状態による評価2012

    • 著者名/発表者名
      上田宏, 丸山勲
    • 学会等名
      フラストレーションが創る新しい物性最終成果報告会
    • 発表場所
      大阪大学銀杏会館(大阪府)
    • 年月日
      2012-01-07
  • [学会発表] 一様行列積状態における境界行列2011

    • 著者名/発表者名
      丸山勲
    • 学会等名
      基研研究会「量子多体系のエンタングルメントとくりこみ群」
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(京都府)
    • 年月日
      2011-12-15
  • [学会発表] 低次元量子スピン系に対する非整合周期行列積状態2011

    • 著者名/発表者名
      上田宏, 丸山勲
    • 学会等名
      基研研究会「量子多体系のエンタングルメントとくりこみ群」
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(京都府)
    • 年月日
      2011-12-15
  • [学会発表] 少数スピン系におけるテンソルネットワークと射影の効果2011

    • 著者名/発表者名
      折井仁嗣, 上田宏, 丸山勲
    • 学会等名
      基研研究会「量子多体系のエンタングルメントとくりこみ群」
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(京都府)
    • 年月日
      2011-12-15
  • [学会発表] Application of Uniform Matrix Product State to Quantum Phase Transition with a Commensurate/Incommensurate Change2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ueda, Isao Maruyama
    • 学会等名
      International workshop on heavy fermions TOKIMEKI 2011
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2011-11-25
  • [学会発表] Demonstration of a New Numerical Calculation in Quantum Spin System2011

    • 著者名/発表者名
      Masashi Orii, Hiroshi Ueda, Isao Maruyama
    • 学会等名
      International workshop on heavy fermions TOKIMEKI 2011
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2011-11-25
  • [学会発表] Variational States Representing Large Entanglement Entropy for Small Spin Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Masashi Orii, Hiroshi Ueda, Isao Maruyama
    • 学会等名
      7th Handai Nanoscience and nanotechnology International Symposium-Nanoscience and nanotechnology in the Next Ten Years-
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] 一般スピンVBS状態におけるエンタングルメントとKennedy-Tasaki変換2011

    • 著者名/発表者名
      丸山勲
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会,23aGU-5
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] 熱力学的極限での一様行列積状態と非整合周期2011

    • 著者名/発表者名
      上田宏, 丸山勲
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会,21pGA-7
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 量子絡み合いとエネルギー精度:少数スピン系におけるテンソルネットワーク2011

    • 著者名/発表者名
      折井仁嗣, 上田宏, 丸山勲
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会,21pGA-4
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] Z_Q topological invariants of gapped quantum systems for integer Q2011

    • 著者名/発表者名
      I.Maruyama, Y.Hatsugai
    • 学会等名
      26^<th> International Conference on Low Temperature Physics(LT.26)
    • 発表場所
      Beijin (China)
    • 年月日
      2011-08-15
  • [学会発表] Topological invariants based on Berry phases for frustrated systems2011

    • 著者名/発表者名
      Isao Maruyama
    • 学会等名
      CIFAR/MEXT Japanese Network MEETING on "Novel State of Matter Induced by Frustration"
    • 発表場所
      Vancouver (Canada)
    • 年月日
      2011-05-30

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公開日: 2013-06-26  

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