強相関量子スピン系におけるトポロジカル秩序とエンタングルメントに関する研究
【研究分野】数理物理・物性基礎
【研究キーワード】
トポロジカル秩序 / エンタングルメントエントロピー / 臨界現象 / 計算物理 / テンソルネットワーク / 量子モンテカルロ法 / 量子スピン系 / 量子ダイマー模型 / 量子モンテカルロ / モンテカルロ法 / テンソルネットワーク法 / エンタングルメント
【研究成果の概要】
量子スピン系における様々な量子状態とそれら量子相の間で引き起こされる新奇な量子相転移現象の特性を解明するために、量子モンテカルロ法やテンソルネットワーク法に基づくさまざまな新規手法の開発を行った。トポロジカルな秩序を特徴付ける量は、これまで主として一次元量子系を中心に研究が進められてきたが、高次元系に対しても精密かつ効率的な測定が可能となった。開発した手法を活用して大規模なシミュレーションを行い、トポロジカル相の相田の相転移などの解析を行った。また、新しいアルゴリズムに基づくソフトウェアの整備・公開もすすめた。
【研究の社会的意義】
トポロジカルな秩序やトポロジカルな励起は、エキゾチックな相転移現象や非自明な量子状態において非常に大きな役割を果たしており、その理解は学術的にも新しい量子技術の発展のためにも重要である。本研究で開発された、量子モンテカルロ法やテンソルネットワーク法に基づくさまざまな新規手法は、この分野の今後の研究に大きな波及効果が期待される。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)