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Next-generation quantum many-body simulation project toward petaflops computing; Density matrix renormalization group method on massively parallel computer

ペタフロップスコンピューティングに向けた次世代量子計算シミュレーションプロジェクト; 超並列計算機向き密度行列繰り込み群法

山田 進 ; 今村 俊幸*; 奥村 雅彦  ; 五十嵐 亮; 町田 昌彦 

Yamada, Susumu; Imamura, Toshiyuki*; Okumura, Masahiko; Igarashi, Ryo; Machida, Masahiko

高温超伝導物質などの物性調査には、ミクロレベルでの大規模な計算が必要であり、その計算法の1つに密度行列繰り込み群(DMRG)法がある。DMRG法は本来1次元構造のモデル用に開発された方法であるが、実際の物質の多くの構造は2次元であり、手法を準2次元モデル用に拡張することが望まれている。しかし、高精度を保ったままDMRG法を準2次元モデル用に適用すると、計算量が指数関数的に増加する。そこで、次世代計算機の利用を想定し、モデルの物理的性質から導出される並列性を利用してDMRG法を並列化した。実際に東京大学のT2Kスーパークラスタシステムを利用して性能評価を実施し、512コアを用いた並列計算においても、並列化の効果が得られることを確認した。また、準2次元モデルを現実的な計算時間でシミュレーションすることに成功した。本発表では、これらの並列化手法と並列化性能について報告する。

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