密度行列繰り込み群法における大規模固有値計算の並列化

山田 進; 今村 俊幸*; 奥村 雅彦; 五十嵐 亮; 町田 昌彦

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量子効果が強く第一原理計算が有効に利用できない物質群の物性を調査するシミュレーション方法の1つに密度行列繰り込み群(DMRG)法がある。高温超伝導などの興味深い現象を示す物質の多くは2次元の構造をしているため、本来1次元に粒子が並んだ量子モデル用に開発されたシミュレーション手法であるDMRG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、準2次元モデル用への拡張に伴って計算量やメモリ量が指数関数的に増加するため、この拡張には並列化が必須である。そこで、本研究では超並列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た並列化を提案した。実際に東京大学のT2Kスーパークラスタシステムで現実的な準2次元モデルを並列計算したところ、1024コアを利用しても、並列計算の効果が得られ、高速化することが確認できた。