物性セミナー/2025-7-11

2025年夏学期第９回物性セミナー

題目第一原理量子モンテカルロ法の基礎, コード開発の概況, およびその応用展開

日時 2025年 7月 11日(金) 午後4時50分-6時15分程度

場所 16号館 827　およびオンライン

オンラインで参加される方へ：

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登録フォーム　https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdT67ZsTDiKsvutP59tY4tOUlx4WTInMKkTQIGWLqYCrPAQKA/viewform

現在最も利用されている第一原理電子状態計算は, 多体シュレーディンガー方程式を実質的に一体問題に落とし込んだ「密度汎関数理論(DFT)」に基づくものである. しかし, DFT計算は, 量子多体効果を丸め込んだ「交換相関項」の存在により, 分子間力等の厳密な取り扱いに難渋する場合があり, その交換相関汎関数選択に起因する予見不訂正に悩まされる事例が多く見られている. この困難を打破する方法として, 従来の一体近似描像を超え, コンピューターパワーを使って多体シュレーディンガー方程式を直接解く「第一原理量子モンテカルロ法」に注目が集まっている. モンテカルロ法を利用するアルゴリズム故に, 現在開発が進められているエクサスケール級スーパーコンピューターとの相性がよく, 世界中でソフトウェアの開発競争が始まっている. 本発表では, 第一原理量子モンテカルロ法の基礎, 特に, 確率論的描像に立った電子状態計算手法の基礎, DFTとの違い, 計算可能/不可能な物性量, 研究動向の紹介と共に, 現在のコード開発の概況とその応用展開, 特に, 最近計算可能となった「原子に働く力の計算」を応用した, 「機械学習力場」の開発動向について発表する.