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2010 年度 実績報告書

古典-量子マルチスケール輸送現象の可視化統合シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 21560064
研究機関名古屋大学

研究代表者

石尾 広武  名古屋大学, 情報科学研究科, 研究員 (40271035)

キーワードシミュレーション工学 / 計算物理 / 可視化
研究概要

量子系のカオス問題は、従来多くの研究が孤立系に対して行われてきた。本研究では、開放系の非平衡定常状態下における量子輸送現象とその背後にあるカオスとの関係を数値シミュレーションにより可視化する。本年度は、研究の第二段階として、次の2つについて取り組んだ。一つ目は、古典系がカオスを示す典型的なモデルとして、2つの開口をもつ2次元スタジアム型ビリヤードを採用し、位相干渉効果に起因する量子輸送係数のゆらぎと、カオス系特有の多階層(マルチスケール)なダイナミクスとの関係を詳細に調べるために、前年度に得られたプログラムを更にチューニングし、より高いエネルギー領域の計算にも耐え得るようにした。同時に、計算する各エネルギーサンプルの値をより細かくして、ほぼ連続的なエネルギー変化とみなせるように、計算を続けている。こうして得られる、各エネルギーに対する波動関数と輸送係数(電気抵抗やコンダクタンスなど)の膨大な複素数データは、大容量記憶装置に蓄積し続けている。高エネルギー領域では、波動関数に微細な構造が現れるため、より多くの情報を蓄える必要がある。二つ目は、前年度までに得られた数値計算によるデータを可視化することによって、子供たちを含めた一般市民に対して、如何に最先端の本研究成果を伝えることが出来るかを学ぶために、実践研究を行った。この貴重な経験は、本研究の後半以降に計画しているアウトリーチ活動に活かす予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 自然現象の可視化-親子理科実験教室から学ぶ-2011

    • 著者名/発表者名
      山下芳樹, 坂東昌子, 石尾広武, 上田倫也, 川村康文, 前直弘
    • 雑誌名

      立命館高等教育研究

      巻: 11 ページ: 199-212

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 擬人化と体験学習2010

    • 著者名/発表者名
      坂東昌子, 山下芳樹, 上田倫也, 石尾広武, 川村康文, 前直弘
    • 雑誌名

      京都大学高等教育研究

      巻: Vol. 16 ページ: 49-60

    • 査読あり
  • [学会発表] コンピュータシミュレーションで探る微小な世界~量子の不思議~2010

    • 著者名/発表者名
      石尾広武
    • 学会等名
      ひらめき☆ときめきサイエンス
    • 発表場所
      京都市・立命館大学
    • 年月日
      2010-08-08
  • [図書] 福山市立大学開学記念論集2011

    • 著者名/発表者名
      石尾広武(部分執筆)
    • 総ページ数
      436の内11
    • 出版者
      児島書店

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公開日: 2012-07-19  

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