Parallelization schemes of exact diagonalization for multi-band Hubbard cluster models

多軌道ハバードクラスタモデルに対する厳密対角化法の並列化手法

山田 進  ; 今村 俊幸*; 町田 昌彦  

Yamada, Susumu; Imamura, Toshiyuki*; Machida, Masahiko

本研究は、科研費の研究計画に従い実施した量子多体問題である多軌道ハバードクラスタモデルのシミュレーション手法の1つである厳密対角化の並列化に関するものである。発表内容は、厳密対角化において最も計算量の多い演算であるモデルの性質を表現するハミルトニアンと呼ばれる疎行列とベクトルの掛け算の並列化に関する研究成果である。特筆すべき成果は、モデルの物理的性質を利用して2通りの並列化手法を提案し、原子力機構の並列計算機BX900を用いてそれらの計算性能を評価したところ、小さい並列数で計算性能が劣っていた手法が、大規模並列計算で優れた性能を達成できることを確認したことである。このことは、大規模並列計算機を有効に利用するためには、小さい並列数で調査するだけでなく、実際に大規模並列計算により性能調査を行う必要があることを示している。なお、この成果は大規模計算機の資源の有効利用という観点において原子力材料のマルチスケールシミュレーション研究開発にも資する成果である。

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