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2018 年度 研究成果報告書

高並列なオープンソース量子格子模型シミュレーションソフトウェアの開発

研究課題

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研究課題/領域番号 26730062
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 高性能計算
研究機関東京大学

研究代表者

五十嵐 亮  東京大学, 情報基盤センター, 特任講師 (10548895)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード高性能計算 / 量子格子模型 / テンソルネットワーク / 数値線形代数
研究成果の概要

Matrix Product State(MPS)法のシミュレーションプログラムの開発に際し、多数の行列演算が必要となるが、ただ単に並列化するだけでなく、行列の性質を利用し、行列に対する近似を行うRandomized SVDの評価を行い、速度が2倍になり、さらに近似の導入に伴う計算精度の問題はないことを学会で発表し、テンソルくりこみ群法にこのRandomized SVDを適用した論文を出版した。また、厳密対角化法やMPSのシミュレーションプログラムも含まれており、共同開発を行っているALPSプロジェクトのライブラリに関する論文も出版された。

自由記述の分野

計算物性物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の高並列なスーパーコンピューター上では、並列計算を効率よく行うために計算方法に近似を入れることがある。その近似が量子格子模型のシミュレーションの場合に精度の問題がないことを確認し、計算速度もこれまでの手法の2倍以上になることがわかった。これは、量子格子模型のシミュレーション手法であるテンソルネットワーク法に広くつかうことのできる手法である。

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公開日: 2020-03-30  

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