核力に基づくエキゾチック核の研究

基于核力的奇异核研究

• 批准号: 17J06775
• 负责人: 吉田 聡太
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J06775/
• 关键词: 第一原理計算; 外挿手法; ガウス過程; 原子核構造; 原子核殻模型; ベータ崩壊; 不安定核; 中性子過剰核; 核力; 量子多体問題; カイラル有効場の理論

概ね順調に遂行した。近年のカイラル有効場の理論に基づく核力の記述や第一原理計算手法の発展から、これらを応用して、バレンス核子に働く有効相互作用を導出して核構造を理解する枠組みが発展しつつある。こうした状況下で、依然として核力自体や多体手法には不定性が残されており、実験的な検証の難しい未知の原子核に関する予言能力という観点からは未だに難しい点も多い。このような状況を改善すべく前年度の研究を更に進展させた新たな試みとして、多体計算手法由来の不定性を議論する方法論の研究を行った。一般に多体計算では、計算資源的な制約から近似を導入して現実的な計算資源で解けるサイズに問題を焼き直し、それらの結果を大きな(たとえば無限大の)システムサイズに外挿することで本来解きたかった厳密解を推定する。こうした外挿における不定性を評価する一般的な方法論についての研究をおこない、核力をインプットとする第一原理計算であるFull Configuration Interaction(No-core shell modelとも)と呼ばれる手法における外挿由来の不定性を評価する方法論を提唱した。具体的には、外挿を従来の特定のパラメトリックな関数による回帰問題として捉えるのではなく、ガウス過程に基づいて生成された無数の関数を考えて、その中から物理的な制約を満たすものに高い重みを与えるという確率推定の問題に焼きなおす、というのが本質的な点である。こうした広い意味での統計モデルに何らかの事前知識や物理の情報を取り込む手法の研究や応用は、近年ブームになっている深層学習の分野などでもホットな話題になっており、今後の周辺分野へのインパクトも期待できると考えている。

它通常顺利进行。随着核力量描述的最新发展，基于手性有效领域和第一原理计算方法的理论，通过将这些方法应用于对价核子作用的有效相互作用来理解核结构的框架。在这种情况下，不确定性仍然存在于核力量本身和多体方法中，并且关于未知核的预言能力仍然存在许多困难，难以实验验证。为了改善这种情况，我们进行了一项新的尝试，以进一步推进上一年的研究，并研究了一种讨论从多体计算方法得出的不确定性的方法。通常，在多体计算中，从计算资源约束中引入了近似值，将问题重新调整为可以用现实的计算资源来求解的大小，并将这些结果推断为大型（例如，无限）系统大小，以估算最初想要解决的确切解决方案。我们对评估外推的不确定性的一般方法进行了研究，并提出了一种方法，用于评估一种称为“完全构型相互作用（也称为无核壳模型”）的方法，该方法是使用核力量作为输入的方法。具体而言，要点是，过去，我们考虑了过去使用特定参数函数的回归问题，而是考虑基于高斯流程生成的无数函数，并将其重新降为概率估计的问题，在该问题中，对满足物理约束的人给出了高权重。将一些先验知识和物理信息纳入这些广泛的统计模型中的方法的研究和应用已成为深度学习领域的热门话题，这已成为近年来的流行趋势，我们相信它也可以预期它将对未来的周围领域产生影响。

项目成果

Florida State University/Lawrence Berkeley National Laboratory/Michigan State University(米国)

佛罗里达州立大学/劳伦斯伯克利国家实验室/密歇根州立大学（美国）

質量数40領域の中性子過剰核におけるベータ崩壊の系統的記述

质量数40区富中子核β衰变的系统描述

• 发表时间: 2017
• 作者: 吉田聡太;宇都野穣;清水則孝;大塚孝治
• 通讯作者: 大塚孝治

原子核構造の物理における統計的手法の応用

统计方法在核结构物理中的应用

• 发表时间: 2019
• 作者: Ohkita,M.;Kamijo;M.;Otaki;S.,Samejima;K.,& Sawa,K.;吉田 聡太
• 通讯作者: 吉田 聡太

Non-parametric Bayesian approach to the extrapolation in configuration interaction methods

配置交互方法中外推的非参数贝叶斯方法

• 发表时间: 2019
• 作者: Mitsuda,M.;Katou;H.;Ohkita;M.,& Sawa;K.;木村 皐史;吉田 聡太;謝花隆之・大北 碧・澤 幸祐;大北碧・澤幸祐;S. Yoshida
• 通讯作者: S. Yoshida

β− decay of Tz=+112 isotopes Al37 and Si39 : Understanding Gamow-Teller strength distribution in neutron-rich nuclei

Tz= 112 同位素 Al37 和 Si39 的 β 衰变：了解富中子核中的伽莫夫-泰勒强度分布

• DOI: 10.1103/physrevc.100.014323
• 发表时间: 2019
• 期刊: Physical Review C
• 影响因子: 3.1
• 作者: Abromeit, B.;Tripathi, Vandana;Crawford, H. L.;Liddick, S. N.;Yoshida, S.;Utsuno, Y.;Bender, P. C.;Crider, B. P.;Dungan, R.;Fallon, P.
• 通讯作者: Fallon, P.