連続系場の理論研究チーム

計算科学による研究遂行のためには計算機の高い実効性能を追求しなければなりませんが、今後予想される階層的大規模並列計算機環境のもとでは、従来とは異なるアルゴリズムの開発や計算手法の開拓の必要性が認識されています。連続系場の理論研究チームでは、スーパーコンピュータ「京」の高度利用へ向け、(1)モンテカルロ法において「負の重み」を持つような物理システムを効率的に計算する方法と(2)大規模並列に応用可能な高度化された線形方程式反復解法をユーザに提供することを目指します。これらの研究開発は素粒子・原子核の基礎理論である格子量子色力学（格子QCD）をもとにして追求します。格子QCDは場の量子論に基づいた量子科学の最先端例であり、素粒子であるクォークの力学を記述します。素粒子・原子核の研究は自然界のミクロの極限を究めようとしますが、ビッグバン宇宙論を通じて初期宇宙や元素合成の研究にもつながり、また量子性が本質的な役割を果たす点で原子・分子レベルの物質研究にも通じており、科学的にも計算手法的にも幅広い応用が期待できます。

研究テーマ

• 大規模線形方程式反復解法
• モンテカルロ法における符号問題
• 有限温度・有限密度QCD
• 格子QCDによる原子核の構成
• 素粒子標準理論を超える物理

主要論文

1. Y. Nakamura, K.-I. Ishikawa, Y. Kuramashi, T. Sakurai, H. Tadano:
   "Modified Block BiCGStab for Lattice QCD"
   Compuer Physics Commuication 183 (2012) 34
2. S. Takeda, Y. Kuramashi, A. Ukawa:
   "Phase of Quark Determinant in Lattice QCD with Finite Chemical Potential"
   Physical Review D85 (2012) 096008
3. PACS-CS Collaboration: S. Aoki et al.:
   "1+1+1 Flavor QCD+QED Simulation at the Physical Point"
   Physical Review D86 (2012) 034507
4. T. Yamazaki, K.-I. Ishikawa, Y. Kuramashi, A. Ukawa:
   "Helium Nuclei, Deuteron and Dineutron in 2+1 Flavor Lattice QCD"
   Physical Review D86 (2012) 074514