Development of Parallelization Method of Simulation Method for Quantum Many-body Problem

量子多体问题仿真方法并行化方法的发展

• 批准号: 20500044
• 负责人: YAMADA Susumu
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20500044/
• 关键词: 並列アルゴリズム; ハイパフォーマンスコンピューティング; 量子計算; 密度行列繰り込み群; 固有値計算; 並列計算; フェルミ粒子; ババードモデル; ハイパフォーマンスコピューティング; ハバードモデル

In this research, we developed the parallelization strategy and speedup technique of the density matrix renormalization group (DMRG) method which is one of the numerical simulation methods for the quantum many-body problem. We proposed the parallelization strategy derived from the symmetry of the problem. And then, we developed the communication strategy which is suitable for the network architecture of multi-core cluster systems. As a result, we confirmed that our method can achieve the good scalability on 1024 cores. Moreover, we simulated the 2-dimensional quantum many-body problems and discussed the property of the problem by using the simulation results.

在本研究中，我们开发了密度矩阵重整化群（DMRG）方法的并行化策略和加速技术，该方法是量子多体问题的数值模拟方法之一。我们根据问题的对称性提出了并行化策略。然后，我们制定了适合多核集群系统网络架构的通信策略。结果，我们确认我们的方法可以在 1024 个核心上实现良好的可扩展性。此外，我们还模拟了二维量子多体问题，并利用模拟结果讨论了问题的性质。

项目成果

Correlation effects on atom-density profiles of one-and two-dimensional polarized atomic Fermi gases loaded on an optical lattice

• DOI: 10.1103/physreva.77.053614
• 发表时间: 2008-05
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: M. Machida;S. Yamada;M. Okumura;Y. Ohashi;H. Matsumoto

マルチコアクラスタ向け通信手法を用いた密度行列繰り込み群法の並列化

多核集群通信方法的密度矩阵重整化群方法并行化

• 发表时间: 2009
• 作者: 山田進,今村俊幸;奥村雅彦;町田昌彦
• 通讯作者: 町田昌彦

準2次元ハバードモデルに対する動的DMRG法の高速アルゴリズム

准二维Hubbard模型动态DMRG方法的快速算法

• 发表时间: 2010
• 作者: S.Yamada;H.Onishi;R.Igarashi;M.Okumura;M.Machida;山田進;山田進
• 通讯作者: 山田進

Parallelization of dynamical DMRG for n-leg Hubbard model

n 腿 Hubbard 模型的动态 DMRG 并行化

• 发表时间: 2009
• 作者: 山田進,今村俊幸;奥村雅彦;町田昌彦;Susumu Yamada
• 通讯作者: Susumu Yamada

超並列密度行列繰りこみ群法の開発と量子物性物理学への応用

大规模并行密度矩阵重正化群方法的发展及其在量子凝聚态物理中的应用

• 发表时间: 2009
• 期刊: RISTニュース 48
• 作者: 奥村雅彦;五十嵐亮;山田進;町田昌彦
• 通讯作者: 町田昌彦