2014 Fiscal Year Research-status Report
相対論的量子モンテカルロ法の開発と内殻励起への応用
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25810016
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
中塚 温 独立行政法人理化学研究所, 計算科学研究機構, 特別研究員 (80591065)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 量子モンテカルロ法 / 相対論効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は主にZORA法より高次の相対論的Hamiltonianに基づくQMC法の検討と、内殻励起状態計算の検討を行った。
高次相対論の取り込みは、四成分Dirac Hamiltonianに対する変換をどこで打ち切るかという問題に対応するが、高次のHamiltonianになるほど式的に複雑になる。特に実空間でのサンプリングを用いるQMC法では、平方根中の運動量演算子を取り扱う手法が問題となる。これまで扱っていたZORA Hamiltonianではこの問題はなかったが、その拡張であるIORA（Infinite order regular approximation） Hamiltonianや、システマティックに高次相対論効果の取り込みが可能なDouglas-Kroll Hamiltonianに拡張するために、運動量演算子に対する近似を検討し、プログラム実装を行った。最も正確な取り扱いとしては、各サンプル点毎に運動量空間での複数回の積分を行う方法が考えられるが、QMC法自体のコストを考えると現実的ではない。そのため、各サンプル点での運動量演算子の局所値を用いて近似する方法を検討した。
内殻励起状態の計算をQMC法で行うために、軽原子に対してHartree-Fock波動関数の分子軌道を調整した試行関数をベースとして、VMC法、DMC法の計算可能性の検討を行った。内殻軌道に電子を詰めない配置からのQMC計算の安定性についての知見が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成26年度末に異動したため、応募準備などで当初の予定より研究時間が取れず、若干の遅れが生じた。研究内容としては、予定していたスピン変数を含んだ局所エネルギー面の解析などが不十分な状態であり、理論・プログラム開発の面では大きな問題はないが、現象の理解に対する知見が不十分である。局所エネルギー面解析などは、平成27年度初期の計画に振り替える。
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| Strategy for Future Research Activity |
異動に合わせて計算機環境に変化があったため、早急に計算機環境の整理を行う。
スピン変数を含む局所エネルギー面解析を行うと共に、これまでに開発した方法論を組み合わせ、軽分子の内殻励起状態のポテンシャルエネルギー面、エネルギー微分の確認を行う。
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| Causes of Carryover |
年末から年度末にかけ異動に関わる準備などで学会参加などが出来ず、旅費として予定していた研究費が未使用となったため、次年度以降に利用することとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
異動に伴う計算機環境の整備費用として振り替える予定である。
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