「ＣＰ-ＰＡＣＳによる計算物理学１９９９」

主催	筑波大学計算物理学研究センター
日時	平成１２年２月８日
場所	筑波大学計算物理学研究センター

以下の講演時間には５分間の討論時間が含まれます。

（＊：平成１１年度大規模数値シミュレーションプロジェクト研究成果報告）

（＊＊：計算物理学研究センター研究成果報告）

● 9:00-9:30	「固体表面における水素の高次元量子ダイナミクス」
	三浦良雄(阪大工)（＊KASAI）

比較的小さな運動エネルギー（～250meV）で銅表面へ入射した水素分子は、そのほとんどが解離吸着せず、気相中へ散乱される。その際、散乱分子の回転励起や回折が起こることが知られている[1]。このような内部自由度（振動・回転）を持つ粒子のダイナミクスを微視的な立場から理解し、各自由度間のエネルギー的結合のメカニズムを解明するには、分子の自由度をすべて含んだ多自由度系で量子論的なダイナミクス計算を行う必要がある。そこで我々は、量子論的なダイナミクス計算に有効な手法であるカップルドチャンネル法を用いて、固体表面における水素の高次元量子ダイナミクスについて解析を行っている[2]。講演では、散乱分子の運動状態（並進・振動・回転）を、入射分子の配向、入射角、並進エネルギー、回転エネルギーなどを変化させながら求めた結果について紹介し、各自由度間のエネルギー的結合のメカニズムについて議論する。また、同位体効果についても議論する予定である。
[1]M. F. Bertino, A. P. Graham, L. Y. Rusin, and J. P. Toennies, J. Chem. Phys. 109 (1998) 8036.
[2]Y. Miura, H. Kasai, W. A. Dino, and A. Okiji, Appl. Surf. Sci. to be published.

● 9:30-10:00	「d-pモデルにおけるスピン相関」
	小池上繁 (京大理)（＊KYAMADA）

2次元d-pモデルに対し、超伝導揺らぎを考慮する拡張されたFLEX近似を用いてスピン帯磁率の温度依存性を調べた。その結果、核磁気共鳴法におけるスピン格子緩和率に対応する物理量の温度変化に超伝導揺らぎと反強磁性揺らぎの競合が見られ、超伝導転移温度よりも高い温度でピークを持つことが示された。

● 10:00-10:30	「電子機構超伝導模型の超伝導凝縮エネルギー」
	山地邦彦（電子技術総合研究所）（＊ETLSC）

銅酸化物高温超伝導体の基本的な模型である２次元ハバード模型の超伝導凝縮エネルギーを有限なサイズの正方格子に対して変分モンテカルロ法で計算し、サイズスケーリングによりバルク極限を導いた。超伝導と競合するスピン密度波相の凝縮エネルギーに打ち勝つパラメーター領域についての検討結果も示す。物質パラメーター依存性を詳細に取り入れたｄ－ｐ模型について、超伝導凝縮エネルギーの計算結果およびストライプの入ったスピン密度波相の基底状態の検討結果をも述べる。

10:30-11:00 coffee

● 11:00-11:30	「オーダーNタイトバインディング分子動力学法による炭素の液-液相転移」
	小田竜樹（金大理）（＊ODATBMD）

オーダーNタイトバインディング分子動力学法の並列計算法を説明し、以前に開発したプログラムのCP-PACS上での並列化効率を議論する。CP-PACS上での並列化効率向上のために新しく導入したアルゴリズムについて述べ、これまでに得られている結果を発表する。また、このような計算で明らかにするべき炭素の液-液相転移についてもこれまでに得られている計算結果を述べ、CP-PACSを用いて明らかにできることを議論する。

● 11:30-12:00	「二次元ランダムハイゼンベルグ反強磁性体における量子スピンゆらぎ」
	安田千寿、藤堂眞治（東大物性研）（＊RHAF）

本講演は、平成11年度大規模数値計算プロジェクトの成果報告である。二次元量子反強磁性ハイゼンベルグ模型に対する非磁性不純物による希釈の効果について、量子モンテカルロ法をもちいて調べた結果を報告する。この系では、強い量子ゆらぎと希釈によるランダムネスが共存しており、古典スピン系の場合とは全く異なる興味深い現象がおこることが分かった。本講演では、実験的に観測されている現象との比較も交え、非磁性不純物の濃度が小さい領域における自発ネール磁化等のふるまい、および量子相転移点近傍における臨界現象等について議論する。また、非磁性不純物のダイナミクスの効果、さらに、計算手法として用いたループアルゴリズム量子モンテカルロ法の概要・並列化手法等についても触れたい。

● 12:00-12:30	「２次元Potts模型の１次相転移」
	有末宏明（大阪府立工業高等専門学校）

2 次元 q-state Potts 模型は q > 4 で 1 次相転移を示しq ＝ 4で相転移は２次変わる．q の値が上から 4 に近づくほど相転移点での相関距離が長くなり物理量の計算が一般に難しくなる．研究会では 1 次相転移点直上での比熱，帯磁率，相関距離について，「有限格子法」に基づく large-q 展開の高次計算の結果を報告する．数値的には，相関距離が数千でも 0.1% というMonte Carlo 計算に比べて数桁高い精度の結果が得られ，また，q → 4 での漸近的振舞いについての Bhattacharya-Lacaze-Morel の仮説の正しさを示すことができた．相転移点直上での系の転送行列の固有値に現れる特異な性質についても言及する．

12:30-13:30 昼食

● 13:30-14:00	「星が形成される現場における、高エネルギー現象･質量放出現象の３次元数値実験」
	林満（国立天文台）（＊NEXAD）

太陽程度の質量の星が生まれる現場は、数十　K　から　百数十　K冷たいガスの塊であり、数千万度から１億度の高温とは無縁の世界と考えられていた。しかし、最近のX線観測衛星は、星が生まれる現場からの　keV オーダーの　X線を検出し、星が生まれる冷たい世界で、数千万度以上の高温プラズマが爆発的に形成されるという新たな問題を星形成研究に投げかけた。我々は、中心星の双極子磁場と星をとりまく降着円盤の相互作用によって、磁場のエネルギーが爆発的に解放され、高温・高速のプラズマの流れが形成されるモデルを提案し、電磁流体数値シミュレーションを実行した。シミュレーションの結果は、上記モデルが、定性的にも定量的にも観測を説明できることを示した。本講演では、上記モデルの３次元シミュレーションにおける非軸対称の効果、磁場の膨張に伴い形成される衝撃波の形成についても議論する。

● 14:00-14:30	「CP-PACSによる星形成過程の研究」
	菊地信弘（筑波大計算物理学研究センター）（＊＊）

宇宙物理学では、対象となる天体の構造を空間的に分解して観測することができない場合に、その天体が放射するエネルギー･スペクトル分布を解析することによって天体の構造を推定するという手法が用いられる。天体の物理的状態と、エネルギー･スペクトル分布という観測可能量とを結びつけるために、輻射輸送計算を実行する。講演では、このエネルギー･スペクトル解析を星形成の問題に適用した研究結果を報告する。

● 14:30-15:00	「最大エントロピー法を用いた格子QCDにおけるスペクトル関数の解析」
	中原康博（名大理）（＊MELQCD）

量子色力学のスペクトル関数は、ハドロンの性質を理解する上で基本的な物理量である。本研究では、格子QCDにおける虚時間2点相関関数から、最大エントロピー法を用いてスペクトル関数を推測する。スペクトル関数からは、基底状態のみならず励起状態や連続状態に関する情報も得ることができる。本講演では、今後CP-PACS上で有限温度シミュレーションを行う際に必要となる格子の大きさについても考察する。

15:00-15:30 coffee

● 15:30-16:00	「グルーオン・プロパゲータの非摂動的振る舞い」
	中村純（広大情報教育研究センター）

クォークの閉じ込めを含むQCDのダイナミックスを決定し、自身も閉じ込めの性質を持つグルーオンの非摂動的振る舞いについては、現在ほとんど明らかになっていない。グルーオンの性質をもっとも直接的に調べる方法は、その伝播関数を計算することであるが、そのためにはＱＣＤの「色」の自由度をゲージ固定によって取り出さねばならない。申請者らは、このゲージ固定操作を数値シミュレーションにおいて行う方法を数年来研究してきたが、その過程でＱＣＤのゲージ固定は一意的ではないというGribovの予言（Gribov不定性）によるGribovコピーの存在を観測した。このコピーが、グルーオン・プロパゲータにどのような影響を与えるのかも未だ明らかではない。ここでは、これまでの数値シミュレーションの状況を概観し、新し展望を得るためには、どのような計算を行う必要があるのかについて議論を行いたい。

● 16:30-17:00	「ハイブリッドモンテカルロ法による奇数フレーバーフェルミオンモデルのシミュレーション」
	高石哲弥（広島経済大）

従来のハイブリッドモンテカルロ法のシミュレーションは偶数のフェルミオン場があるときに限られていた。しかし、Luescherによる”逆行列を行列の多項式で近似”するテクニックを使用すれば、奇数場のシミュレーションもハイブリッドモンテカルロ法で可能となる。ここでは、その方法、シミュレーション結果、問題点等について報告する。

● 17:00-17:30	「ＣＰ－ＰＡＣＳを用いた数値シミュレーションによるＱＣＤの研究」
	金児隆志高エネルギー加速器研究機構（＊＊）

格子ＱＣＤの数値シミュレーションは、強い相互作用の物理を非摂動論的に研究する強力な手法の一つである。しかし、クォークのダイナミクスを考慮して物理量を十分な精度で計算することは、従来の計算機の性能では困難であった。そこで、我々は、超並列計算機ＣＰ－ＰＡＣＳを用いて動的なクォークを取り入れたシミュレーションを行い、ＱＣＤの諸物理量を高精度で計算した。この講演では、これまでに得た結果を、ハドロンの質量、崩壊定数を中心に報告する。

18:00- 懇親会（会費制）

「ＣＰ-ＰＡＣＳによる計算物理学 １９９９」

「ＣＰ-ＰＡＣＳによる計算物理学１９９９」