Development of the diagrammatic Monte Carlo method and its applications to cold Fermi gases

图解蒙特卡罗方法的发展及其在冷费米气体中的应用

• 批准号: 18K13477
• 负责人: 大越 孝洋
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Waseda University (2019)The University of Tokyo (2018)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K13477/
• 关键词: 超流動; 冷却原子系; 量子モンテカルロ法; 高温超伝導; 強相関系

電子系や冷却原子系などの強相関系における高精度数値計算手法の開発は、長年の間重要課題とされ、精力的な研究が行われている。前年度は、ファインマン・ダイアグラム展開に基づく新しい量子モンテカルロ法の開発と適用を行なったが、本年度はこれをさらに発展させた行列式モンテカルロ法の開発を行った。本手法は、ファインマン・ダイアグラムの部分和を解析的に評価する(行列式を計算する)ために、より効率が良い手法となっている。本手法を粒子数が異なる2成分フェルミ原子系へと適用した結果、ファインマン・ダイアグラム・モンテカルロ法よりも高次の次数まで計算が可能となることを示した。この系は、従来の量子モンテカルロ法では負符号問題が起きる適用困難な系であったため、この結果は量子モンテカルロ法の適用範囲の拡張へ向けた進展と言える。また、私たちは、テンソルネットワーク法を試行波動関数に組み合わせた多変数変分モンテカルロ法を用いて、銅酸化物高温超伝導体の高精度数値解析にも取り組んだ。第一原理手法に基づいて導出した有効ハミルトニアンを解析した結果、実験と整合する基底状態相図を得ることに成功した。超伝導とストライプ秩序との競合について、詳細に解析した結果、オフサイト・クーロン相互作用が、超伝導を相対的に安定化する効果があることがわかった。さらに、超伝導秩序の増大と一様電荷揺らぎの増大が密接に関係していることも明らかにした。

Strong cooling atoms is an electronics や な ど の phase masato is に お け る degree and high precision numerical calculation technique の open 発 は, important topic between の と さ れ な, effort study が line わ れ て い る. Before the annual は, フ ァ イ ン マ ン · ダ イ ア グ ラ ム expand に base づ く new し い quantum モ ン テ カ ル ロ method の open 発 と line applicable を な っ た が, this year's は こ れ を さ ら に 発 exhibition さ せ た determinant モ ン テ カ ル ロ method の open 発 を line っ た. This gimmick は, フ ァ イ ン マ ン · ダ イ ア グ ラ ム の part and に を parse 価 す る (determinant を す る) た め に, よ り good working rate が い gimmick と な っ て い る. This technique を particle count が different な る 2 ingredients フ ェ ル ミ atomic system へ と applicable し た results, フ ァ イ ン マ ン · ダ イ ア グ ラ ム · モ ン テ カ ル ロ method よ り も high number of times の ま で calculation が could と な る こ と を shown し た. こ の は, 従 の quantum モ ン テ カ ル ロ method で は が on the negative sign question き る applicable difficult な department で あ っ た た め, こ の results は quantum モ ン テ カ ル ロ の applicable van 囲 の company, zhang へ け た progress と said え る. ま た, private た ち は, テ ン ソ ル ネ ッ ト ワ ー を ク method for wave number of masato に group み close わ せ た モ - number - more point ン テ カ ル を ロ method with い て acidification, copper content on high temperature and ultra 伝 の conductor and high precision degree numerical analytical に も group take り ん だ. First principle methods に base づ い て export し た have sharper ハ ミ ル ト ニ ア ン を parsing し た results, be 験 と integration す る basal state phase 図 を have る こ と に successful し た. Super 伝 guide と ス ト ラ イ プ order と の co-opetition に つ い て, detailed analytical し に た results, オ フ サ イ ト · ク ー ロ ン が interaction, super 伝 を phase of seaborne に stabilization す る unseen fruit が あ る こ と が わ か っ た. さ ら に, super 伝 の raised large と a guide order others charge 揺 ら ぎ の raised large が contact に masato is し て い る こ と も Ming ら か に し た.

项目成果

Ecole Normale Superieure(フランス)

巴黎高等师范学院（法国）

Ab initio study of superconductivity and inhomogeneity in a Hg-based cuprate superconductor

• DOI: 10.1103/physrevb.101.045124
• 发表时间: 2019-01
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Takahiro Ohgoe;M. Hirayama;Takahiro Misawa;Kota Ido;Y. Yamaji;M. Imada

Diagrammatic Monte Carlo algorithm for the resonant Fermi gas

• DOI: 10.1103/physrevb.99.035140
• 发表时间: 2013-05
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: K. V. Houcke;Félix Werner;Takahiro Ohgoe;N. Prokof'ev;N. Prokof'ev;B. Svistunov;B. Svistunov;B. Svistunov

University of Massachusetts, Amherst/Flatiron institute(米国)

马萨诸塞大学阿默斯特/熨斗学院（美国）

第一原理ダウンフォールディング法と高精度量子多体計算手法を用いた銅酸化物高温超伝導体の解析

第一性原理下折叠法和高精度量子多体计算方法分析铜酸盐高温超导体

• 发表时间: 2019
• 作者: Jean-Philippe Lessard;Kaname Matsue;Akitoshi Takayasu;中島秀太;Haruka Tanji-Suzuki;Shogo Mizutaka;白井達彦;大越 孝洋
• 通讯作者: 大越 孝洋