International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017 (SFS2017)にて、ポスター講演。
  • Date of poster presentation: 14:50 ~ 16:50, 20th Nov. 2017.
  • Conference: International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017
  • Conference dates: From 20th Nov. 2017 to 23th Nov. 2017.
  • Venue: Sendai International Center, Sendai, Japan.
  • URL:http://sfs-dynamics.jp/sfs2017/
Title: "Entanglement branching operator" (invited)
  • Date of presentation: 14:00 ~ 15:00, 6th Nov. 2017.
  • Conference: Novel Quantum States in Condensed Matter 2017
  • Conference dates: From 23th Oct. 2017 to 24th Nov. 2017.
  • Venue: Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University, Kyoto, Japan.
  • URL:http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~nqs2017.ws/index.php
Preprint
arXiv:1710.01830
Abstract
We introduce an entanglement branching operator to split a composite entanglement flow in a tensor network which is a promising theoretical tool for many-body systems. We can optimize an entanglement branching operator by solving a minimization problem based on squeezing operators. The entanglement branching is a new useful operation to manipulate a tensor network. For example, finding a particular entanglement structure by an entanglement branching operator, we can improve a higher-order tensor renormalization group method to catch a proper renormalization flow in a tensor network space. This new method yields a new type of tensor network states. The second example is a many-body decomposition of a tensor by using an entanglement branching operator. We can use it for a perfect disentangling among tensors. Applying a many-body decomposition recursively, we conceptually derive projected entangled pair states from quantum states that satisfy the area law of entanglement entropy.
Preprint
arXiv:1710.01830
Author
Kenji Harada
Abstract
We introduce an entanglement branching operator to split a composite entanglement flow in a tensor network which is a promising theoretical tool for many-body systems. We can optimize an entanglement branching operator by solving a minimization problem based on squeezing operators. The entanglement branching is a new useful operation to manipulate a tensor network. For example, finding a particular entanglement structure by an entanglement branching operator, we can improve a higher-order tensor renormalization group method to catch a proper renormalization flow in a tensor network space. This new method yields a new type of tensor network states. The second example is a many-body decomposition of a tensor by using an entanglement branching operator. We can use it for a perfect disentangling among tensors. Applying a many-body decomposition recursively, we conceptually derive projected entangled pair states from quantum states that satisfy the area law of entanglement entropy.
Comments
9 pages, 11 figures

日本物理学会 2017年秋季大会

日程: 2017年9月21日から9月24日、会場: 岩手大学(上田キャンパス)

  • 講演 "エンタングルメント分岐を用いたテンソル繰り込み群", 24aJ25-10

第2回CDMSI(ポスト「京」重点課題7)研究会にてポスター発表。

  • 講演:"エンタングルメント分岐を用いたテンソル繰り込み群"
  • 日程:7月11日(火) ~ 12日(水)
  • 場所:東京大学 小柴ホール/本郷キャンパス
  • 研究会Webページ:http://post-k.cms-initiative.jp/events/sympo20170711

平成30年度入学の先端数理科学専攻大学院入試に関する説明会が開催されます。 詳しくはこのページを参照して下さい。 専攻全体の説明会の後、非線形物理学講座への研究室訪問もできます。

物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の今と未来」にてポスター発表。

専攻名が複雑系科学専攻から先端数理科学専攻に改称し、 先端数理科学専攻非線形物理学講座非線形力学・計算物理学グループに異動。

量子情報論的視点に基づく計算手法の工夫(量子モンテカルロ法テンソルネットワーク法等)と世界トップレベルのスーパーコンピュータのパワー(ポスト京コンピュータ等)を組み合わせて、絶対零度付近の量子物質の特性や自己駆動系の非平衡定常状態等、大自由度系の未解決問題に先端的に取り組んでいます。好奇心溢れる学生を募集していますので、詳しいことはお気軽にご質問ください

日本物理学会 第72回年次大会

日程: 2017年3月17日から3月20日、会場: 大阪大学(豊中キャンパス)

  • 講演 "繰り込み群とテンソルネットワーク" 18pB11-3、
    領域11、領域3、素粒子論領域合同シンポジウム
    「テンソルネットワーク法とその可能性」
  • (共同研究者 伊井海生 発表)講演 "非平衡系のための数値的手法の開発" 19pK-PS-50
  • (共同研究者 佐藤龍己 発表)講演 "有向浸透現象の数値的手法の開発" 19pS-PS-27
  • (共同研究者 正木晶子 発表)講演 "並列化量子モンテカルロ法によるrelevant fieldを含む有限サイズスケーリング" 20aB11-7

  • Title: "General Entanglement Branching in a Tensor Network" (invited)
  • Date of presentation: 14th Dec. 2016.
  • Conference: Fourth Workshop on Tensor Network States: Algorithms and Applications
  • Conference dates: From 12th Dec. 2016 to 15th Dec. 2016.
  • Venue: National Center for Theoretical Sciences, Hsinchu, Taiwan
  • URL:http://www.phys.cts.nthu.edu.tw/actnews/index.php?Sn=318

9月13日から9月16日、

  • 講演 "SU(N)一般化ハイゼンベルグモデルの量子相転移:Conformal bootstrap法の結果との比較、SO(5)対称性の検証" 13aAF-9
日本物理学会 2016年秋季大会、金沢大学(角間キャンパス)。

ポスト「京」萌芽的課題
基礎科学の挑戦ー
複合・マルチスケール問題を通した極限の探求
キックオフミーティングに参加。

2016年度の京都大学オープンキャンパスで、研究室紹介を2回行う。テーマは、 "シミュレーションの最先端+スパコン「京」"。主に、スパコン「京」で行っ ている大規模シミュレーションを紹介する予定。

第1回ポスト「京」重点課題(7)研究会 「次世代の産業を支える新機能デバイス・高性能材料の創成」にて、ポスター発表(7月21日)。

量子多体問題におけるテンソルネットワークとその計算手法に関する滞在型国際ワークショップTNQMP2016にて、シンポジウム講演(6/27)を行い、ワークショップでの講義や議論に参加した。

  • 日程:2016年6月27日(月) ~ 2016年7月15日(金)(3週間)
  • 開催場所:東京大学物性研究所 (〒277−8581 柏市柏の葉5−1−5)
  • URL:http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/public/tnqmp2016/

平成29年度入学の大学院入試に関する説明会が開催されます。 詳しくはこのページを参照して下さい。 志望区分として「計算物理学」を選択する場合は相談していただけると幸いです。

物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の今と未来」にてポスター発表。

3月19日から3月22日、

  • 講演 "分岐とテンソルネットワーク" 20pBT-5
日本物理学会 第71回年次大会、東北学院大学(泉キャンパス)。

2016年3月16日(水) 15:00~、早稲田大学早稲田キャンパス3号館203号室、
Quantum Computation and Machine Learning Seminar Seriesにて講演。

題目:経路積分量子モンテカルロ法の負符号問題と1次元量子系のトポロジカル秩序の関係

概要:量子モンテカルロ法は量子強相関系を研究するための強力なツールであるが、系によっては経路積分表現に基づく定式化において負の重みが出現し、確率的サンプリングによるモンテカルロ計算の精度が著しく落ちる。この問題を負符号問題と呼ぶ。講演の前半では、負符号問題がある例をいくつか紹介し、後半では、強相関1次元量子系の一つであるS=1 bilinear-biquadraticハイゼンベルグモデルとそのSO(N)拡張版の負符号問題について議論する。このモデルはハルデーン秩序として知られる対称性に守られたトポロジカル秩序を持つが、それと関係してハルデーン秩序相での負符号問題を特別に解決する手法を見つけた[1]ので、トポロジカル秩序相境界上の量子臨界現象の数値的研究[2]とあわせて紹介する。
(後半の内容は、新潟大学理学部 奥西巧一さんとの共同研究の成果です)

[1] K. Okunishi and K. Harada, Phys. Rev. B 89, 134422 (2014).
[2] K. Harada and K. Okunishi, unpublished (2016).

2016年1月29日(金)、 講演 ”シミュレーションで探る量子の世界:絶対零度での秩序と臨界現象”、 スパコン「京」がひらく社会と科学 シンポジウム「スーパーコンピュータの今とこれから」、 よみうり大手町ホール(東京)。

量子多体問題におけるテンソルネットワークとその計算手法に関する滞在型国際ワークショップを3週間に渡って開催する。毎週月曜日に、最新の研究成果報告や関連する周辺分野の話題を中心とした多数の講演からなるシンポジウムを開催する。その他の曜日は、方法論の基礎やキーとなるアイデアについて数件の講義のみとし、世界の最前線で活躍している国内外の招待講演者をはじめとする滞在参加者間で議論を行う。

  • 日程:2016年6月27日(月) ~ 2016年7月15日(金)(3週間)
  • 開催場所:東京大学物性研究所 (〒277−8581 柏市柏の葉5−1−5)
  • URL(参加登録):http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/public/tnqmp2016/

(The 75th Okazaki Conference) Tensor Network States: Algorithms and Applications 2016に参加。

  • 日程:1月11日(月) ~ 14日(木)
  • 場所:分子科学研究所 岡崎カンファレンスホール
  • 研究会Webページ:http://qm.ims.ac.jp/tnsaa2016/

理化学研究所 計算科学研究機構 広報誌「計算科学の世界」No.11に、インタビュー記事「物質の中に宇宙が見えてくる(スケールを超える臨界現象を探す)」掲載。 スーパーコンピュータ「京」による量子臨界現象の数値的研究を中心に、物質に起こる臨界現象の面白さを説明しています。
Web 理化学研究所 計算科学研究機構 広報誌「計算科学の世界」
PDF 理化学研究所 計算科学研究機構 広報誌「計算科学の世界」No.11

REFERENCE Physical Review B 92 (2015) 134404
DOI 10.1103/PhysRevB.92.134404
AUTHOR Tsuyoshi Okubo, Kenji Harada, Jie Lou, and Naoki Kawashima
ABSTRACT The SU(N) symmetric antiferromagnetic Heisenberg model with multicolumn representations on the two- dimensional square lattice is investigated by quantum Monte Carlo simulations. For the representation of a Young diagram with two columns, we confirm that a valence-bond solid (VBS) order appears as soon as the Néel order disappears at N = 10, indicating no intermediate phase. In the case of the representation with three columns, there is no evidence for either the Néel or the VBS ordering for N >= 15. This is actually consistent with the large-N theory, which predicts that the VBS state immediately follows the Néel state, because the expected spontaneous order is too weak to be detected.

9月16日から9月19日、

  • (共同研究者 堀田知佐)講演 "二次元横磁場イジングモデルにおける動的帯磁率" 16aDC-7
日本物理学会2015年秋季大会、関西大学。

REFERENCE Physical Review E 92 (2015) 012106
DOI 10.1103/PhysRevE.92.012106
AUTHOR Kenji Harada
ABSTRACT Scaling analysis, in which one infers scaling exponents and a scaling function in a scaling law from given data, is a powerful tool for determining universal properties of critical phenomena in many fields of science. However, there are corrections to scaling in many cases, and then the inference problem becomes ill-posed by an uncontrollable irrelevant scaling variable. We propose a new kernel method based on Gaussian process regression to fix this problem generally. We test the performance of the new kernel method for some example cases. In all cases, when the precision of the example data increases, inference results of the new kernel method correctly converge. Because there is no limitation in the new kernel method for the scaling function even with corrections to scaling, unlike in the conventional method, the new kernel method can be widely applied to real data in critical phenomena.
NOTE The reference code of this new method is prepared at http://kenjiharada.github.io/BSA/

5月25日から5月26日、 チュートリアル講演 "量子フラストレート磁性体のテンソルネットワークを用いた数値的研究"、 第32回量子情報技術研究会 (QIT32)、大阪大学。

青木・常行研合同セミナー
日時:4月28日 1:30-3:00pm
場所:東京大学理学部一号館445号室
題:"Tensor network in condensed-matter physics"
要旨:凝縮系物理におけるテンソルネットワークの利点を基礎的なことから最近の応用例を交えつつ紹介する。

BSAツールキットは臨界現象のスケーリング解析を行う新手法の参照コードです。ベイズ推定の力を用いて、自動的に臨界点や臨界指数を求めることができます。スケーリング補正を考慮した場合(オプション"-f 1")のスケーリング関数の推定結果の出力部分にあるバグを訂正しました。このバグはパラメータの推定結果には影響はありません。

PREPRINT arXiv:1504.05332
AUTHOR Tsuyoshi Okubo, Kenji Harada, Jie Lou, Naoki Kawashima
ABSTRACT The SU(N) symmetric antiferromagnetic Heisenberg model with multi-column representations on the two-dimensional square lattice is investigated by quantum Monte Carlo simulations. For the representation of Young diagram with two columns, we confirm that a valence-bond solid order appears as soon as the N'eel order disappears at N = 10 indicating no intermediate phase. In the case of the representation with three columns, there is no evidence for both of the N'eel and the valence-bond solid ordering for N >= 15. This is actually consistent with the large-N theory, which predicts that the VBS state immediately follows the N'eel state, because the expected spontaneous order is too weak to be detected.

3月21日から3月24日、

  • シンポジウム講演 "二次元SU(N)ハイゼンベルグモデルにおける脱閉じ込め量子臨界現象" 22aAL-4
  • (共同研究者 吉田天平)講演 "ダイマーモット絶縁体における電荷揺らぎの解析" 24aAB-9
日本物理学会 第70回年次大会、早稲田大学。

REFERENCE Physical Review B 91 (2015) 094414
DOI 10.1103/PhysRevB.91.094414
AUTHOR Takafumi Suzuki, Kenji Harada, Haruhiko Matsuo, Synge Todo, and Naoki Kawashima
ABSTRACT We investigate thermal phase transitions to a valence-bond solid phase in SU(N) Heisenberg models with four- or six-body interactions on a square or honeycomb lattice, respectively. In both cases, a thermal phase transition occurs that is accompanied by rotational symmetry breaking of the lattice. We perform quantum Monte Carlo calculations in order to clarify the critical properties of the models. The estimated critical exponents indicate that the universality classes of the square- and honeycomb-lattice cases are identical to those of the classical XY model with a Z4 symmetry-breaking field and the three-state Potts model, respectively. In the square-lattice case, the thermal exponent, ν, monotonically increases as the system approaches the quantum critical point, while the values of the critical exponents, η and γ/ν, remain constant. From a finite-size scaling analysis, we find that the system exhibits weak universality, because the Z4 symmetry-breaking field is always marginal. In contrast, ν in the honeycomb-lattice case exhibits a constant value, even in the vicinity of the quantum critical point, because the Z3 field remains relevant in the SU(3) and SU(4) cases.

Title: ''Quantum Monte Carlo study of Quantum Criticality on SO(N) Bilinear Biquadratic Chains''
Date: Jan. 9, 2015
Conference: From Jan. 7, 2015 to Jan. 11, 2015, the 9th International Conference on Computational Physics (ICCP9) , National University of Singapore, Singapore.

独立行政法人 理化学研究所セミナー
日付:2014年12月26日
場所: 理化学研究所計算科学研究機構(AICS)
タイトル:「MERAテンソルネットワークを用いた量子多体系の計算手法」

第5回 CMSI 研究会
日時: 2014年12月8日(月)~10日(水)
会場: 東北大学 片平キャンパス さくらホール
ポスター講演: 2014年12月9日(火)"カーネル法を用いた臨界現象の有限サイズスケーリング法とその応用"

ツールキット BSAに新アプリケーション"new_bfss"を追加。臨界現象の有限サイズスケーリングにスケーリング補正を考慮した解析も行う新手法の参照コードです。カーネル法を用いて簡単に臨界点や臨界指数を求めることができます。

PREPRINT arXiv:1410.3622
AUTHOR Kenji Harada
ABSTRACT Scaling analysis, in which one infers scaling exponents and a scaling function in a scaling law from given data, is a powerful tool for determining universal properties of critical phenomena in many fields of science. However, there are corrections to scaling in many cases, and then the inference problem becomes ill-posed by an uncontrollable irrelevant scaling variable. We propose a new kernel method based on Gaussian process regression to fix this problem generally. We test the performance of the new kernel method for some example cases. In all cases, when the precision of the example data increases, inference results of the new kernel method correctly converge. Because there is no limitation in the new kernel method for the scaling function even with corrections to scaling, unlike in the conventional method, the new kernel method can be widely applied to real data in critical phenomena.

応用数理学特論I「モンテカルロ法」を10月3日金曜日2限に開講。講義室は総合研究8号館第3講義室に変更。全8回予定の短期講義で第7回目までは同時間(金曜日2限)に毎週行う予定。

9月7日から9月10日、

  • 講演 "有限サイズスケーリング補正のカーネル法" 10aAY-6
  • 講演 (共同研究者)"一般化Jordan-Wigner変換とZ2xZ2対称性" 10pAQ-4
  • 講演 "SO(N) bilinear-biquadratic スピン鎖の量子臨界性とストリング秩序の数値的研究" 10pAQ-5
日本物理学会2014年秋季大会、中部大学。

CMSI 第1部会「新物質・新量子相の基礎科学」 夏の学校 2014に参加。

  • 主催:CMSI第1部会
  • 日程:8月18日(月) ~ 22日(金)
  • 場所:滋賀県高島市安曇川町近江白浜

REFERENCE JPS Conf. Proc. 3 , 014031 (2014) [7 pages]
Proceedings of the International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
DOI 10.7566/JPSCP.3.014031
AUTHORKenji Harada
ABSTRACT We will introduce tensor network states in the variational calculation of ground states for quantum frustrated magnets. In particular, we will report the performance of MERA tensor network for an S = 1/2 antiferromagnetic Heisenberg model on a spatially anisotropic triangular lattice, which is an effective model of Mott insulators on a triangular layer of organic charge transfer salts.

並列計算機ADENAが情報処理学会認定の分散コンピュータ博物館の一拠点である京都コンピュータ学院にて展示公開(オリジナルのADENA16(京大製作)と松下電器(現パナソニック)と共同開発された横型・縦型のADENART256)される事を記念する会に参加。

REFERENCE Physical Review B 89 (2014) 134422
DOI 10.1103/PhysRevB.89.134422
PREPRINT arXiv:1312.2643
AUTHOR Kouichi Okunishi and Kenji Harada
ABSTRACT Using a generalized Jordan-Wigner transformation combined with the defining representation of the SO(N) spin, we map the SO(N) bilinear-biquadratic(BLBQ) spin chain into the N-color bosonic particle model. We find that, when the Jordan-Wigner transformation disentangles the symmetry-protected topological entanglement, this bosonic model becomes negative-sign free in the context of quantum Monte-Carlo simulation. For the SO(3) case, moreover, Kennedy-Tasaki's transformation for the S=1 BLBQ chain, which is also a topological disentangler, derives the same bosonic model through the dimer-R bases. We present temperature dependence of energy, entropy and string order parameter for the SO(N=3, 4, 5) BLBQ chains by the world-line Monte-Carlo simulation for the N-color bosonic particle model.

REFERENCE Physical Review Letters 112 (2014) 140603
DOI 10.1103/PhysRevLett.112.140603
PREPRINT arXiv:1307.0328
AUTHOR Akiko Masaki-Kato, Takafumi Suzuki, Kenji Harada, Synge Todo, Naoki Kawashima
ABSTRACT Based on the worm algorithm in the path-integral representation, we propose a general quantum Monte Carlo algorithm suitable for parallelizing on a distributed-memory computer by domain decomposition. Of particular importance is its application to large lattice systems of bosons and spins. A large number of worms are introduced and its population is controlled by a fictitious transverse field. For a benchmark, we study the size-dependence of the Bose-condensation order parameter of the hardcore Bose-Hubbard model with $L\times L\times \beta t = 10240\times 10240\times 16$, using 3200 computing cores, which shows good parallelization efficiency.

科学研究費補助金 基盤研究(C)「テンソルネットワークを用いたフラストレート量子スピン系の非磁性相の数値的研究」代表者、 平成26年度から平成28年度予定。

3月27日から3月30日、

  • 講演 "臨界現象に対する有意でない変数を考慮したベイズ流スケーリング解析手法" 27pAK-9
  • 講演(共同研究者)"2次元 SU(N) J-Qモデルにおける脱閉じ込め転移と二つの長さスケール" 28pAK-14
  • 講演(共同研究者)"正方格子、蜂の巣格子上一般化SU(N)Heisenberg模型の有限温度転移" 28pAK-15
日本物理学会第69回年次大会、東海大学。

From 3 March 2014 to 7 March 2014,

  • Talk (Collaborator) "Parallelized Multi-Worm Algorithm for Large Scale Quantum Monte-Carlo simulations" C1.00284
  • Talk (Collaborator) "Thermal phase transitions to valence-bond-solid states in the two dimensional SU(N) Heisenberg models" F7.00010
  • Talk (Representative) "Possibility of Deconfined Criticality in SU(N) Heisenberg Models at Small N" S27.00013
APS March Meeting 2014, Denver, Colorado, USA.

ツールキット BSAは臨界現象のスケーリング解析を行う新手法の参照コードです。ベイズ推定の力を用いて、自動的に臨界点や臨界指数を求めることができます。このツールキットBSAが、物質科学シミュレーションのポータルサイトMateriAppsにて紹介されました。

REFERENCE Physical Review B 88 (2013) 220408(R)
DOI 10.1103/PhysRevB.88.220408
PREPRINT arXiv:1307.0501v2
AUTHOR Kenji Harada, Takafumi Suzuki, Tsuyoshi Okubo, Haruhiko Matsuo, Jie Lou, Hiroshi Watanabe, Synge Todo, and Naoki Kawashima
ABSTRACT To examine the validity of the scenario of the deconfined critical phenomena, we carry out a quantum Monte Carlo simulation for the SU($N$) generalization of the Heisenberg model with four-body and six-body interactions. The quantum phase transition between the SU($N$) N\'eel and valence-bond solid phases is characterized for $N=2,3,$ and $4$ on the square and honeycomb lattices. While finite-size scaling analysis works well up to the maximum lattice size ($L=256$) and indicates the continuous nature of the phase transition, a clear systematic change towards the first-order transition is observed in the estimates of the critical exponent $y \equiv 1/\nu$ as the system size increases. We also confirm the relevance of a squared valence-bond solid field $\Psi^2$ for the SU(3) model.

PREPRINT arXiv:1312.2643
AUTHOR Kouichi Okunishi and Kenji Harada
ABSTRACT Using a generalized Jordan-Wigner transformation combined with the defining representation of the SO(N) spin, we map the SO(N) bilinear-biquadratic(BLBQ) spin chain into the N-color bosonic particle model. We find that, when the Jordan-Wigner transformation disentangles the symmetry-protected topological entanglement, this bosonic model becomes negative-sign free in the context of quantum Monte-Carlo simulation. For the SO(3) case, moreover, Kennedy-Tasaki's transformation for the S=1 BLBQ chain, which is also a topological disentangler, derives the same bosonic model through the dimer-R bases. We present temperature dependence of energy, entropy and string order parameter for the SO(N=3, 4, 5) BLBQ chains by the world-line Monte-Carlo simulation for the N-color bosonic particle model.

9月25日から9月28日、

  • 講演 "2次元 SU(N) J-Qモデルを用いた脱閉じ込め臨界現象の数値的研究" 25aKH-10
  • 講演(共同研究者) "ワーム更新による並列化量子モンテカルロアルゴリズム" 25aKH-4
  • 講演(共同研究者) "量子モンテカルロ法による正方格子SU(N)スピン模型の基底状態解析" 25aKH-8
  • 講演(共同研究者) "bilinear-biquadratic鎖の負符号問題II" 25aKH-9
  • 講演(共同研究者) "シャストリーサザランド格子S=1/2反強磁性ハイゼンベルク模型の磁気秩序" 26pKM-1
日本物理学会2013年秋季大会、徳島大学。

PREPRINT arXiv:1307.0328
AUTHOR Akiko Masaki-Kato, Takafumi Suzuki, Kenji Harada, Synge Todo, Naoki Kawashima
ABSTRACT Based on the worm algorithm in the path-integral representation, we propose a general quantum Monte Carlo algorithm suitable for parallelizing on a distributed-memory computer by domain decomposition. Of particular importance is its application to large lattice systems of bosons and spins. A large number of worms are introduced and its population is controlled by a fictitious transverse field. For a benchmark, we study the size-dependence of the Bose-condensation order parameter of the hardcore Bose-Hubbard model with $L \times L \times \beta t =10240 \times 10240 \times 16$, using 3200 computing cores, which shows good parallelization efficiency.

13 May 2013, the seminar of theory of electrons in solids group, Deptertment of Physics, Osaka University, Osaka.

3月26日から3月29日、

  • 講演 "脱閉じ込め臨界現象の普遍性" 29aXZD-8
  • 講演(共同研究者) "正方格子SU(N)スピン模型の有限温度転移" 29aXZD-9
  • 講演(共同研究者) "ワームアルゴリズムの並列化" 29aXZD-11
  • 講演(共同研究者) "bilinear-biquadratic鎖の負符号問題" 28pXZC-9
日本物理学会第68回年次大会、 広島大学。

PREPRINT arXiv:1212.1999
AUTHOR Jie Lou, Takafumi Suzuki, Kenji Harada, and Naoki Kawashima
ABSTRACT We performed variational calculation based on the multi-scale entanglemnt renormalization ansatz, for the antiferromagnetic Heisenberg model on a Shastry Sutherland lattice (SSL). Our results show that at coupling ratio J'/J= 0.687(3), the system undergoes a quantum phase transition from the orthogonal dimer order to the plaquette valence bond solid phase, which then transits into the antiferromagnetic order above J'/J=0.75. In the presence of an external magnetic field, our calculations show clear evidences of various magnetic plateaux in systems with different coupling ratios range from 0.5 to 0.69. Our calculations are not limited to the small coupling ratio region, and we are able to show strong evidence of the presence of several supersolid phases, including ones above 1/2 and 1/3 plateaux. Such supersolid phases, which feature the coexistence of compressible superfluidity and crystalline long range order in triplet excitations, emerge at relatively large coupling ratio (J'/J>0.5). A schematic phase diagram of the SSL model in the presence of magnetic field is provided.

REFERENCE Physical Review B 86 (2012) 184421
DOI 10.1103/PhysRevB.86.184421
PREPRINT arXiv:1208.4306
AUTHOR Kenji Harada
ABSTRACT The ground state of an $S=1/2$ antiferromagnetic Heisenberg model on a spatially anisotropic triangular lattice, which is an effective model of Mott insulators on a triangular layer of organic charge transfer salts or Cs2CuCl4, is numerically studied. We apply a numerical variational method by using a tensor network with entanglement renormalization, which improves the capability of describing a quantum state. Magnetic ground states are identified for 0.7 <= J2 / J1 <= 1 in the thermodynamic limit, where J1 and J2 denote the innerchain and interchain coupling constants, respectively. Except for the isotropic case (J1 = J2), the magnetic structure is spiral with an incommensurate wave vector that is different from the classical one. The quantum fluctuation weakens the effective coupling between chains, but the magnetic order remains in the thermodynamic limit. In addition, the incommensurate wave number is in good agreement with that of the series expansion method.