密度行列繰り込み群法の拡張による2次元量子多体系の解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21740277
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 群馬大学 (2011); 北海道大学 (2009-2010)
• 研究代表者: 引原 俊哉 群馬大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00373358)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 密度行列繰り込み群法 / 量子スピン系 / 強相関電子系 / フラストレーション / 数値計算手法 / エンタングルメント

研究概要

低次元フラストレート量子多体系を高精度で解析可能な数値計算手法の開発を行った。量子状態がどれくらい複雑であるかを表す指標であり、かつ、数値計算効率を支配する要素であるエンタングルメントについて調べ、系のエネルギースケールを空間変調させることでエンタングルメントの振舞いを制御しうることを明らかにした。また、低次元フラストレート量子スピン系の解析を行い、スピン多極子相など新しいタイプの量子秩序状態の出現を予言する結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Sine-square deformation of free fermion systems in one and higher dimensions (2011)
  • 著者名/発表者名: Isao Maruyama, Hosho Katsura, Toshiya Hikihara
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: vol.84 ページ: 165132
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR relaxation rate in the field-induced octupolar liquid phase of spin-1/2 J1-J2 frustrated chains (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Sato, Toshiya Hikihara, Tsutomu Momoi
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: vol.320 ページ: 012014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Connecting distant ends of one-dimensional critical systems by a sine-square deformation (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Hikihara, Tomotoshi Nishino
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: vol.83 ページ: 060414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field and temperature dependence of NMR relaxation rate in the magnetic quadrupolar liquid phase of spin-1/2 frustrated ferromagnetic chains (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Sato, Toshiya Hikihara, Tsutomu Momoi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: vol.83 ページ: 064405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic phase diagram of the spin-1/2 antiferromagnetic zigzag ladder (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Hikihara, Tsutomu Momoi, Akira Furusaki, Hikaru Kawamura
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: vol.81 ページ: 224433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase diagram of the frustrated spin ladder (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Hikihara, Oleg A. Starykh
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: vol.81 ページ: 064432
  • 査読あり
• [学会発表] 丸山勲、桂法称、二次元量子系におけるサイン二乗変形の効果、科研費特定領域研究「フラストレーションが創る新しい物性」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 引原俊哉
  • 学会等名: 最終成果報告会
  • 発表場所: 大阪大学(吹田市)
  • 年月日: 20120106-08
• [学会発表] 量子スピン系研究におけるエンタングルメント (2012)
  • 著者名/発表者名: 引原俊哉
  • 学会等名: 量子スピン系研究会
  • 発表場所: 福井大学(福井市)
  • 年月日: 2012-02-17
• [学会発表] 磁場中フラストレート強磁性スピン鎖におけるカイラル相・スピン多極子相とその観測可能性、強相関電子系理論の最前線 (2011)
  • 著者名/発表者名: 引原俊哉
  • 学会等名: 若手によるオープン・イノベーション
  • 発表場所: 勝浦観光ホテル(和歌山県東牟婁郡)
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] 西野友年、一次元量子臨界系におけるsine-square deformationの効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 引原俊哉
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Columnar dimer phase in the frustrated spin ladder (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hikihara, O. A. Starykh
  • 学会等名: International conference Highly Frustrated Magnetism 2010 (HFM2010)
  • 発表場所: ボルチモア(アメリカ)
  • 年月日: 20100801-06
• [学会発表] Entanglement entropy in 1D critical system with open boundaries and sinusoidal deformation (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hikihara
  • 学会等名: New Development of Numerical Simulations in Low-Dimensional Quantum Systems : From Density Matrix Renormalization Group to Tensor Network Formulations
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所(京都市)
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] Sergei Lukyanov、S=1/2 XXZ量子スピン鎖におけるダイマー相関関数振幅 (2010)
  • 著者名/発表者名: 引原俊哉, 古崎昭
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(堺市)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] フラストレートした2本鎖梯子量子スピン系におけるColumnar dimer相 (2010)
  • 著者名/発表者名: 引原俊哉, O. A. Starykh
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 新手法開発の現状-MERAを中心に- (2009)
  • 著者名/発表者名: 引原俊哉
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本市)
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] DMRG for Tomonaga-Luttinger liquids (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hikihara
  • 学会等名: Workshop on Matrix Product State Formulation and Density Matrix Renormalization Group Simulations
  • 発表場所: Oxford Kobe Institute(神戸市)
  • 年月日: 2009-08-12