Graduate School of Science and Technology Fundamental Sciences Associate Professor
Faculty of Science Department of Science Associate Professor
Updated on 2026/08/11
PhD in Physics ( 2008.3 Kyushu University )
M.Sc. in Physics ( 2005.3 Kyushu University )
B.Sc. in Physics ( 2003.3 Kyushu University )
フラストレート磁性体
量子計算
統計物理
計算物理
テンソルネットワーク
Natural Science / Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics
Natural Science / Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems
The University of Tokyo Graduate School of Science
2026.4
Niigata University Associate Professor
2026.4
The University of Tokyo Project associate professor
2021.7 - 2026.3
科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 さきがけ研究者(兼任)
2019.10 - 2022.3
The University of Tokyo Department of Physics, Graduate School of Science Project Lecturer
2017.4 - 2021.6
The University of Tokyo The Institute for Solid State Physics Project Researcher
2016.4 - 2017.3
The University of Tokyo The Institute for Solid State Physics Project Researcher
2012.4 - 2016.3
Osaka University Department of Earth and Space Science, Graduate School of Science Project Researcher
2008.4 - 2012.3
Japan Society for the Promotion of Science Research Fellowship for Young Scientist (DC1)
2005.4 - 2008.3
Niigata University Fundamental Sciences, Institute of Science and Technology, Academic Assembly Associate Professor
2026.4
Niigata University Department of Science, Faculty of Science Associate Professor
2026.4
Niigata University Fundamental Sciences, Graduate School of Science and Technology Associate Professor
2026.4
Kyushu University Graduate School of Science Department of Condensed Matter Science
2003.4 - 2008.3
Kyushu University School of Science Department of Physics
1999.4 - 2003.3
日本物理学会
日本物理学会 計算物理領域 運営委員
2025.4
Committee type:Academic society
日本物理学会 領域3運営委員
2023.4 - 2024.3
Committee type:Academic society
日本物理学会 代議員
2019.4 - 2021.3
Committee type:Academic society
日本物理学会 代議員
2017.4 - 2019.3
Committee type:Academic society
Efficient Tomography of Microwave Photonic Cluster States Reviewed
Yoshiki Sunada, Shingo Kono, Jesper Ilves, Takanori Sugiyama, Yasunari Suzuki, Tsuyoshi Okubo, Shuhei Tamate, Yutaka Tabuchi, Yasunobu Nakamura
PRX Quantum 7 ( 1 ) 010323 2026.2
Plastic tensor networks for interpretable generative modeling Reviewed
Katsuya O Akamatsu, Kenji Harada, Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
Machine Learning: Science and Technology 7 ( 1 ) 015014 - 015014 2026.1
TeNeS-v2: Enhancement for real-time and finite temperature simulations of quantum many-body systems Reviewed
Yuichi Motoyama, Tsuyoshi Okubo, Kazuyoshi Yoshimi, Satoshi Morita, Tatsumi Aoyama, Takeo Kato, Naoki Kawashima
Computer Physics Communications 315 109692 2025.10
Universal scaling laws of absorbing phase transitions in artificial deep neural networks Reviewed
Keiichi Tamai, Tsuyoshi Okubo, Truong Vinh, Truong Duy, Naotake Natori, Synge Todo
Physical Review Research 7 033072 2025.6
Tensor tree learns hidden relational structures in data to construct generative models Reviewed
Kenji Harada, Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
Machine Learning: Science and Technology 6 ( 2 ) 025002 - 025002 2025.4
Spin Seebeck Effect as a Probe for Majorana Fermions in Kitaev Spin Liquids Reviewed
Yasuyuki Kato, Joji Nasu, Masahiro Sato, Tsuyoshi Okubo, Takahiro Misawa, Yukitoshi Motome
Physical Review X 15 ( 1 ) 011050 2025.3
Nuclear norm regularized loop optimization for tensor network Reviewed
Kenji Homma, Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
Physical Review Research 6 ( 4 ) 043102 2024.11
Quantum phase transition between spin liquid and spin nematics in spin-1 Kitaev honeycomb model Reviewed
Tohru Mashiko, Tsuyoshi Okubo
Physical Review Research 6 ( 3 ) 033110 2024.7
Hunting for quantum-classical crossover in condensed matter problems Reviewed
Nobuyuki Yoshioka, Tsuyoshi Okubo, Yasunari Suzuki, Yuki Koizumi, Wataru Mizukami
npj Quantum Information 10 ( 1 ) 2024.4
Quantum spin state stabilized by coupling with classical spins Reviewed
H. Yamaguchi, T. Okubo, A. Matsuo, T. Kawakami, Y. Iwasaki, T. Takahashi, Y. Hosokoshi, K. Kindo
Physical Review B 109 ( 10 ) 2024.3
Possibility of a Topological Phase Transition in Two-dimensional <i>RP</i><sup>3</sup> Model Reviewed
Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
Journal of the Physical Society of Japan 92 ( 11 ) 114701-1 - 114701-7 2023.11
TeNeS: Tensor network solver for quantum lattice systems Reviewed
Yuichi Motoyama, Tsuyoshi Okubo, Kazuyoshi Yoshimi, Satoshi Morita, Takeo Kato, Naoki Kawashima
Computer Physics Communications 279 108437 - 108437 2022.10
Optimized implementation for calculation and fast-update of Pfaffians installed to the open-source fermionic variational solver mVMC Reviewed
RuQing G. Xu, Tsuyoshi Okubo, Synge Todo, Masatoshi Imada
Computer Physics Communications 277 108375 - 108375 2022.8
Bond-weighted tensor renormalization group Reviewed
Daiki Adachi, Tsuyoshi Okubo, Synge Todo
Physical Review B 105 ( 6 ) L060402-1 - L060402-6 2022.2
Phase shift in skyrmion crystals Reviewed
Satoru Hayami, Tsuyoshi Okubo, Yukitoshi Motome
Nature Communications 12 ( 1 ) 6927 2021.12
Gapped ground state in a spin-12 frustrated square lattice Reviewed
H. Yamaguchi, N. Uemoto, T. Okubo, Y. Kono, S. Kittaka, T. Sakakibara, T. Yajima, S. Shimono, Y. Iwasaki, Y. Hosokoshi
Physical Review B 104 ( 6 ) L060411 2021.8
Quantum critical phenomena in a spin-12 frustrated square lattice with spatial anisotropy Reviewed
H. Yamaguchi, Y. Iwasaki, Y. Kono, T. Okubo, S. Miyamoto, Y. Hosokoshi, A. Matsuo, T. Sakakibara, T. Kida, M. Hagiwara
Physical Review B 103 ( 22 ) L220407 2021.6
Anisotropic tensor renormalization group Reviewed
Daiki Adachi, Tsuyoshi Okubo, Synge Todo
Physical Review B 102 ( 5 ) 054432 2020.8
Zero-energy excitation in the classical kagome antiferromagnet NaBa2Mn3F11 Reviewed
Shohei Hayashida, Hajime Ishikawa, Yoshihiko Okamoto, Tsuyoshi Okubo, Zenji Hiroi, Gøran J. Nilsen, Hannu Mutka, Takatsugu Masuda
Physical Review B 101 ( 21 ) 1 - 6 2020.6
Magnetic field induced quantum phases in a tensor network study of Kitaev magnets Reviewed International coauthorship
Hyun-Yong Lee, Ryui Kaneko, Li Ern Chern, Tsuyoshi Okubo, Youhei Yamaji, Naoki Kawashima, Yong Baek Kim
Nature Communications 11 ( 1 ) 1639 2020.4
Abelian and non-Abelian chiral spin liquids in a compact tensor network representation Reviewed
Hyun-Yong Lee, Ryui Kaneko, Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
Physical Review B 101 ( 3 ) 035140-1 2020.1
Tokuro Shimokawa, Tsuyoshi Okubo, Hikaru Kawamura
Physical Review B 100 ( 22 ) 224404 2019.12
Gapless Kitaev Spin Liquid to Classical String Gas through Tensor Networks Reviewed
Hyun-Yong Lee, Ryui Kaneko, Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
Physical Review Letters 123 ( 8 ) 087203 2019.8
A series of magnon crystals appearing under ultrahigh magnetic fields in a kagomé antiferromagnet Reviewed
R. Okuma, D. Nakamura, T. Okubo, A. Miyake, A. Matsuo, K. Kindo, M. Tokunaga, N. Kawashima, S. Takeyama, Z. Hiroi
Nature Communications 10 ( 1 ) 1229 2019.3
Field-enhanced quantum fluctuation in an S=1/2 frustrated square lattice Reviewed
H. Yamaguchi, Y. Sasaki, T. Okubo, M. Yoshida, T. Kida, M. Hagiwara, Y. Kono, S. Kittaka, T. Sakakibara, M. Takigawa, Y. Iwasaki, Y. Hosokoshi
Physical Review B 98 094402 2018.9
Magnetic state selected by magnetic dipole interaction in the kagome antiferromagnet NaBa2 Mn3 F11 Reviewed
Shohei Hayashida, Hajime Ishikawa, Yoshihiko Okamoto, Tsuyoshi Okubo, Zenji Hiroi, Maxim Avdeev, Pascal Manuel, Masato Hagihala, Minoru Soda, Takatsugu Masuda
Physical Review B 97 ( 5 ) 054411 2018.2
Quantum phase transitions driven by rhombic-type single-ion anisotropy in the S=1 Haldane chain Reviewed
Yu-Chin Tzeng, Hiroaki Onishi, Tsuyoshi Okubo, Ying-Jer Kao
PHYSICAL REVIEW B 96 ( 6 ) 060404(R) 2017.8
Weak ferromagnetic order breaking the threefold rotational symmetry of the underlying kagome lattice in CdCu3(OH)(6)(NO3)(2) center dot H2O Reviewed
Ryutaro Okuma, Takeshi Yajima, Daisuke Nishio-Hamane, Tsuyoshi Okubo, Zenji Hiroi
PHYSICAL REVIEW B 95 ( 9 ) 095427 2017.3
Massively parallel Monte Carlo simulation of a possible topological phase transition in two-dimensional frustrated spin systems Invited
Tsuyoshi Okubo
ISSP Supercomputer Activity Report 2016 2017
Ground state properties of $\mathrm{Na_2IrO_3}$ determined from $\textit{ab initio}$ Hamiltonian and its extensions containing Kitaev and extended Heisenberg interactions Reviewed
Tsuyoshi Okubo, Kazuya Shinjo, Youhei Yamaji, Naoki Kawashima, Shigetoshi Sota, Takami Tohyama, Masatoshi Imada
Physical Review B 96 054434 2016.11
Experimental Realization of a Quantum Pentagonal Lattice Reviewed
Hironori Yamaguchi, Tsuyoshi Okubo, Shunichiro Kittaka, Toshiro Sakakibara, Koji Araki, Kenji Iwase, Naoki Amaya, Toshio Ono, Yuko Hosokoshi
SCIENTIFIC REPORTS 5 15327 2015.10
SU(N) Heisenberg model with multicolumn representations Reviewed
Tsuyoshi Okubo, Kenji Harada, Jie Lou, Naoki Kawashima
PHYSICAL REVIEW B 92 ( 13 ) 134404 2015.10
Scaling relation for dangerously irrelevant symmetry-breaking fields Reviewed
Tsuyoshi Okubo, Kosei Oshikawa, Hiroshi Watanabe, Naoki Kawashima
PHYSICAL REVIEW B 91 ( 17 ) 174417 2015.5
Snapshot Spectrum and Critical Phenomenon for Two-Dimensional Classical Spin Systems Reviewed
Yukinari Imura, Tsuyoshi Okubo, Satoshi Morita, Kouichi Okunishi
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 83 ( 11 ) 114002 2014.11
Field-induced incommensurate phase in the strong-rung spin ladder with ferromagnetic legs Reviewed
H. Yamaguchi, H. Miyagai, M. Yoshida, M. Takigawa, K. Iwase, T. Ono, N. Kase, K. Araki, S. Kittaka, T. Sakakibara, T. Shimokawa, T. Okubo, K. Okunishi, A. Matsuo, Y. Hosokoshi
PHYSICAL REVIEW B 89 ( 22 ) 220402 2014.6
Kagome-Triangular Lattice Antiferromagnet NaBa2Mn3F11 Reviewed
Hajime Ishikawa, Tsuyoshi Okubo, Yoshihiko Okamoto, Zenji Hiroi
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 83 ( 4 ) 043703 2014.4
Possibility of deconfined criticality in SU(N) Heisenberg models at small N Reviewed
Kenji Harada, Takafumi Suzuki, Tsuyoshi Okubo, Haruhiko Matsuo, Jie Lou, Hiroshi Watanabe, Synge Todo, Naoki Kawashima
PHYSICAL REVIEW B 88 ( 22 ) 220408(R) 2013.12
Various regimes of quantum behavior in an S=1/2 Heisenberg antiferromagnetic chain with fourfold periodicity Reviewed
H. Yamaguchi, T. Okubo, K. Iwase, T. Ono, Y. Kono, S. Kittaka, T. Sakakibara, A. Matsuo, K. Kindo, Y. Hosokoshi
PHYSICAL REVIEW B 88 ( 17 ) 174410 2013.11
Multiple-q states and skyrmion lattice in frustrated triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet Invited
Tsuyoshi Okubo, Hikaru Kawamura
ISSP Supercomputer Activity Report 2012 2013
Finite-Temperature Transition of the Antiferromagnetic Heisenberg Model on a Distorted Kagome Lattice Reviewed
Hiroshi Masuda, Tsuyoshi Okubo, Hikaru Kawamura
PHYSICAL REVIEW LETTERS 109 ( 5 ) 057201 2012.8
Multiple-q States and the Skyrmion Lattice of the Triangular-Lattice Heisenberg Antiferromagnet under Magnetic Fields Reviewed
Tsuyoshi Okubo, Sungki Chung, Hikaru Kawamura
PHYSICAL REVIEW LETTERS 108 ( 1 ) 017206 2012.1
Cubic and noncubic multiple-q states in the Heisenberg antiferromagnet on the pyrochlore lattice Reviewed
Tsuyoshi Okubo, Trung Hai Nguyen, Hikaru Kawamura
PHYSICAL REVIEW B 84 ( 14 ) 144432 2011.10
Novel Spin-Liquid States in the Frustrated Heisenberg Antiferromagnet on the Honeycomb Lattice Reviewed
Soichiro Okumura, Hikaru Kawamura, Tsuyoshi Okubo, Yukitoshi Motome
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 79 ( 11 ) 114705 - 114705 2010.11
Signature of a Z(2) Vortex in the Dynamical Correlations of the Triangular-Lattice Heisenberg Antiferromagnet Reviewed
Tsuyoshi Okubo, Hikaru Kawamura
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 79 ( 8 ) 084706 2010.8
Phase transition of the three-dimensional chiral Ginzburg-Landau model: Search for the chiral phase Reviewed
Tsuyoshi Okubo, Hikaru Kawamura
PHYSICAL REVIEW B 82 ( 1 ) 014404 2010.7
Z(2)-Vortex Ordering of the Triangular-Lattice Heisenberg Antiferromagnet Reviewed
Hikaru Kawamura, Atsushi Yamamoto, Tsuyoshi Okubo
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 79 ( 2 ) 023701 2010.2
Mean-field analysis of phase transitions in the emergence of hierarchical society Reviewed
Tsuyoshi Okubo, Takashi Odagaki
PHYSICAL REVIEW E 76 ( 3 ) 036105 2007.9
Dissipative process under a boundary perturbation Reviewed
Tsuyoshi Okubo, Takashi Odagaki
Physical Review E 73 ( 2 ) 026128 2006
Packing and Percolation of poly-disperse discs and spheres
Takashi Odagaki, Tsuyoshi Okubo, Ryusei Ogata, Keiji Okazaki
The Proceedings of Second COE Workshop on Sphere Packings 187 - 197 2005
Random packing of binary hard discs Reviewed
T Okubo, T Odagaki
JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER 16 ( 37 ) 6651 - 6659 2004.9
Advanced Mathematical Science for Mobility Society
( Role: Contributor)
Springer-Nature New York Inc 2024.4 ( ISBN:9819997747 )
現代の物性物理学 (物理学叢書111)
小田垣 孝, 吉留 崇, 大久保 毅( Role: Joint translator)
吉岡書店 2021.9 ( ISBN:4842703733 )
物性物理における「量子加速」の探索 Invited
吉岡 信行, 大久保 毅, 鈴木 泰成, 水上 渉
応用物理 93 ( 3 ) 165 - 168 2024.3
拡張キタエフ模型における熱ホール伝導度のテンソルネットワーク法による研究
大久保毅
固体物理 57 ( 11 ) 633 - 642 2022.11
量子多体系とテンソルネットワーク
大久保毅
数理科学2022年12月号 58 - 64 2022.11
テンソルネットワークの将来
大久保毅
数理科学2022年2月号 65 - 72 2022.2
テンソルネットワーク形式の進展と応用
西野友年, 大久保毅
日本物理学会誌 72 ( 10 ) 2017.10
フラストレート磁性体における多重Q秩序とスカーミオン格子状態
大久保毅, 川村光
日本物理学会誌 67 ( 7 ) 2012.7
Tensor network approaches for condensed matter physics Invited
Tsuyoshi Okubo
16th Symposium on Discovery, Fusion, Creation of New Knowledge by Multidisciplinary Computational Sciences 2024.10
テンソルネットネットワーク法による二次元量子格子模型の解析 Invited
大久保毅
物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の現在と未来」 2024.4
Tensor-Network-Based Approach to Kitaev Spin Liquid Invited
Tsuyoshi Okubo
Annual Meeting of the Physical Society of Taiwan 2024 2024.1
Quantum-classical entangled approach using tensor networks for investigating quantum spin liquid Invited
Tsuyoshi Okubo
Mini-workshop: Tensor Network algorithms and applications 2024 2024.1
テンソルネットワーク状態による二次元フラストレート磁性体の解析と有限温度への拡張 Invited
大久保毅
Tensor Network 2023 2023.11
テンソルネットワークと量子計算 Invited
大久保毅
場の理論の新しい計算方法2023 2023.10
テンソルネットワークによる量子古典エンタングルアルゴリズムの提案 Invited
大久保毅
物性研究のための量子アルゴリズム最前線 2023.3
Tensor network representation of Kitaev spin liquid and its application to quantum circuit-based variation calculations Invited
Tsuyoshi Okubo
Novel Quantum States in Condensed Matter 2022 (NQS2022) 2022.11
Tensor network approach to Kitaev spin liquid Invited
Tsuyoshi Okubo
The 15th Asia Pacific Physics Conference 2022.8
テンソルネットワーク法の量子多体問題への適用と量子計算機への展開 Invited
大久保毅
量子多体計算のフロンティア 2022.3
量子物理とテンソルネットワーク Invited
大久保毅
第1回量子ソフトウェアワークショップ:テンソルネットワークと量子計算の展望 2021.12
拡張キタエフ模型における熱ホール伝導度の数値的研究 Invited
大久保毅
キタエフ量子スピン液体研究の新展開 2021.8
Large spin fluctuation in the magnetization process of frustrated square lattice Heisenberg magnets Invited
Tsuyoshi Okubo
The International Workshop on Quantum Magnets in Extreme Conditions 2021.3
Tensor Network study of honeycomb lattice Kitaev model Invited
Tsuyoshi Okubo
Recent progress in theoretical physics based on quantum information theory 2021.3
Finite-temperature tensor-network methods for quantum spin systems and their application to extended Kitaev model Invited
Tsuyoshi Okubo
APS Global Physics Summit 2026 2026.3
Applications of Tensor Networks to Finite-Temperature Quantum States and Machine Learning Invited
Tsuyoshi Okubo
Current and Future Computational Approaches to Quantum Many-Body Systems 2026 (CompQMB2026) 2026.3
Quantum computing and tensor networks: Applications to quantum many-body problems and machine learning Invited
Tsuyoshi Okubo
Bridging Realities: Quantum Computing Meets Artificial Intelligence 2025.12
Thermal Hall transport in Kitaev and Kagome-lattice spin systems Invited
Tsuyoshi Okubo
Tensor Network States: Algorithms and Applications (TNSAA) 2025 2025.12
今後の計算物質科学におけるソフトウェア開発のあり方について Invited
大久保毅
物性研究所ソフトウェア開発・高度化プロジェクト研究会 〜計算物質科学の発展を支えるオープンソースソフトウェアの開発と普及 2025.10
テンソルネットワーク法による量子スピン模型解析ソフトウェアの開発 Invited
大久保毅
物性研究所ソフトウェア開発・高度化プロジェクト研究会 〜計算物質科学の発展を支えるオープンソースソフトウェアの開発と普及 2025.10
テンソルネットワーク法を用いた磁性体の研究 Invited
大久保毅
磁気記録・情報ストレージ研究会(MRIS) 2025.10
Quantum-classical hybrid approach via tensor networks Invited
Tsuyoshi Okubo
日本物理学会第80回年次大会シンポジウム「Computational materials science based on quantum-classical hybrid algorithms」 2025.9
Generative Models Using Tensor Networks and Their Embedding into Quantum Circuits Invited
Tsuyoshi Okubo
Q2B25 Toky 2025.5
テンソルネットワーク法による二次元量子スピン系の有限温度物性の解析 Invited
大久保毅
物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「機械学習と計算物性科学の未来」 2025.4
量子技術の応用:量子多体問題と機械学習への展開 Invited
大久保毅
第三回 Agora 講演会 ―現在の量子技術とその先― 2025.3
Tensor Network approaches to quantum spin liquid Invited
Tsuyoshi Okubo
The 38th Annual CSP Workshop 2025.2
Application of Tensor Network States and Their Embeddings to Quantum Circuit Invited
Tsuyoshi Okubo
Korea-US-Japan Quantum International Collaborative Research Workshop 2025 2025.2
Tensor Network Methods for Quantum Many-Body Problems Invited
Tsuyoshi Okubo
International Workshop on Massively Parallel Programming for Quantum Chemistry and Physics (MPQCP 2025) 2025.1
Recent progress in tensor network approach for condensed matter physics Invited
Tsuyoshi Okubo
KEK-THEORY Workshop 2024 2024.12
Tensor network Approaches to S=1/2 and S=1 Kitaev spin liquids Invited
Tsuyoshi Okubo
Correlated Quantum Materials + beyond 2024.11
Tensor Network and Quantum Computing Invited
Tsuyoshi Okubo
Q2B24 Tokyo 2024.7
Tensor network approach to two-dimensional frustrated spin system Invited
Tsuyoshi Okubo
APCTP-IACS-SNBNCBS Workshop on Computational Methods for Emergent Quantum Matter: From Theoretical Concepts to Experimental Realization, 2022.11
テンソルネットワーク法による量子スピン系の基底状態計算 Invited
大久保毅
物性研究所スパコン共同利用・CCMS 合同研究会「計算物質科学の新展開 2020」 2020.12
Tensor network study on extended Kitaev models Invited International conference
Tsuyoshi Okubo
The 33rd Annual CSP Workshop 2020.2
Anisotropic tensor renormalization group and BTRG Invited International conference
Tsuyoshi Okubo
Workshop on Tensor Network States: Algorithms and Applications 2019.12
Tensor network approach to frustrated spin systems Invited International conference
Tsuyoshi Okubo
Computational Approaches to Quantum Many-body Problems 2019.8
Large spin fluctuation in the magnetization process of frustrated square lattice Heisenberg model Invited International conference
Tsuyoshi Okubo
Computational Approaches to Quantum Many-body Problems 2019.8
Tensor network study on Kitaev materials: Search for Kitaev spin liquid Invited International conference
Tsuyoshi Okubo
The 2nd Asia Pacific Workshop on Quantum Magnetism (APFM2018) 2018.12
フラストレートした正方格子ハイゼンベルグ模型における大きなスピン揺らぎと1/2磁化プラトー Invited
大久保毅
スピン系物理の最前線 2018.11
Tensor network quantum states and their application to condensed matter physics Invited International conference
Tsuyoshi Okubo
Interdisciplinary Workshop on Tensor Network 2018.10
Tensor network study on Kitaev material Invited International conference
Tsuyoshi Okubo
International Conference on Magnetism (ICM) 2018 2018.7
並列モンテカルロ法によるフラストレート磁性体におけるトポロジカル転移の探求 Invited
大久保毅, 川島直輝
物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の今と未来」 2018.4
Tensor network study on Kitaev materials Invited International conference
Tsuyoshi Okubo
Novel Quantum States in Condensed Matter 2017 2017.11
テンソルネットワーク法によるS=1/2カゴメ格子模型の磁化過程の研究 Invited
大久保毅
Conference on Unusual Physics in Kagome Lattice 2017.3
Magnetization process of kagome lattice Heisenberg antiferromagnets: 1/3 plateau state and effects of Dzyaloshinskii-Moriya interaction Invited International conference
Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
International Workshop on Tensor Networks and Quantum Many-Body Problems (TNQMP2016) 2016.7
Tensor network study on magnetization process of the kagome lattice Heisenberg antiferromagnets Invited International conference
Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
Trends in Theory of Correlated Materials 2016 (TTCM2016) 2016.5
Ground state properties of frustrated honeycomb and kagome lattice antiferromagnets Invited International conference
Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
The 75th Okazaki Conference Tensor Network States: Algorithms and Applications 2016 2016.1
フラストレーションが生み出す磁性体の新奇秩序 Invited
大久保毅
ナノ構造・物性-ナノ機能・応用部会合同シンポジウム「若い力が切り拓くナノサイエンス・テクノロジー」 2014.12
PESPテンソルネットワークを用いた量子スピン模型の基底状態計算 Invited
大久保毅
量子多体系の新しい潮流ーテンソルネットワーク・繰り込み群・エンタングルメントー 2014.12
Ground state calculation of the generalized Kitaev-Heisenberg model using PEPS tensor network method Invited International conference
Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
CMSI International Workshop 2014: Tensor Network Algorithms in Materials Science 2014.10
Tensor network renormalization study of the distorted Kitaev-Heisenberg model Invited International conference
Tsuyoshi Okubo, Naoki Kawashima
CMSI Kobe International Satellite Meeting 2013:Recent Progress in Tensor Network Algorithms 2013.10
Multiple-Q states and the skyrmion lattice of the triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet under magnetic fields Invited International conference
Tsuyoshi Okubbo, Chung Songki, Hikaru Kawamura
Trends in Theory of Correlated Materials 2013 2013.10
Ordering and Dynamics of Topological Excitation in Frustrated Magnets Invited International conference
Tsuyoshi Okubo, Sungki Chung, Hikaru Kawamura
26th Annual CSP Workshop 2013.2
第8回日本物理学会若手奨励賞
2014.3 フラストレート磁性体におけるトポロジカル相転移と多重Q秩序の研究
大久保毅
Computational materials science based on quantum-classical hybrid algorithms
Grant number:23H03816
2023.4 - 2026.3
System name:Grants-in-Aid for Scientific Research
Research category:Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
Awarding organization:Japan Society for the Promotion of Science
Authorship:Coinvestigator(s)
Grant amount:\32240000 ( Direct Cost: \24800000 、 Indirect Cost:\7440000 )
波動関数理論と量子アルゴリズムの融合
Grant number:23H03818
2023.4 - 2026.3
System name:科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B)
Research category:学術変革領域研究(B)
Awarding organization:日本学術振興会
大久保 毅, 三澤 貴宏, 山地 洋平, 森田 悟史, 井戸 康太
Authorship:Principal investigator
Grant amount:\36790000 ( Direct Cost: \28300000 、 Indirect Cost:\8490000 )
テンソルネットワーク形式に基づく古典・量子エンタングルアルゴリズムの開発
Grant number:22K18682
2022.6 - 2025.3
System name:科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
Research category:挑戦的研究(萌芽)
Awarding organization:日本学術振興会
大久保 毅
Authorship:Principal investigator
Grant amount:\6370000 ( Direct Cost: \4900000 、 Indirect Cost:\1470000 )
テンソルネットワーク法の展開によるフラストレート磁性体の新奇物性探究
Grant number:23K22450
2022.4 - 2025.3
System name:科学研究費助成事業
Research category:基盤研究(B)
Awarding organization:日本学術振興会
大久保 毅
Grant amount:\17030000 ( Direct Cost: \13100000 、 Indirect Cost:\3930000 )
本年度の研究では、テンソルネットワーク法に基づくフラストレート磁性体の解析手法として、特に、有限温度状態、励起状態の計算手法の確立を目指し、(i)有限温度計算の高精度化と(ii)励起状態計算法の開発を行った。
<BR>
(i)有限温度計算の高精度化においては、有限温度状態を記述する密度演算子をテンソルネットワークで表現するアプローチを検討した。密度演算子のテンソルネットワーク表現では、密度演算子を純粋状態とみなすpurificationに基づいたテンソルネットワーク表現と、密度行列を演算子として取り扱うテンソルネットワーク表現の双方を比較し、現状の最適化手法では、後者の方が低温状態をよく表現できることを確認した。また、後者の表現において、無限に大きな系での最適化を検討し、直接結合した最近接の二つのテンソルだけを考慮した最適化ではなく、複数テンソルのクラスターを用いた最適化により低温領域の計算精度が上がることも再確認できた。加えて、対象とするフラストレート磁性体に合わせて、密度行列を近似するテンソルネットワークの構造を変えることでも、虚時間発展の近似精度が向上することも明らかとなった。
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(ii)励起状態計算法の開発では、基底状態に不純物テンソルを挿入する励起状態計算方法の指針を検討したが、与えられたテンソルネットワーク表現を最適化する手法について、複数の可能性を比較している段階に留まっており、さらなる検討と実問題での検証が必要である。
テンソルネットワーク法の展開によるフラストレート磁性体の新奇物性探究
Grant number:22H01179
2022.4 - 2025.3
System name:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
Research category:基盤研究(B)
Awarding organization:日本学術振興会
大久保 毅
Authorship:Principal investigator
Grant amount:\17030000 ( Direct Cost: \13100000 、 Indirect Cost:\3930000 )
量子スピン液体におけるマヨラナ粒子の創出と制御
Grant number:20H00122
2020.4 - 2025.3
System name:科学研究費助成事業 基盤研究(A)
Research category:基盤研究(A)
Awarding organization:日本学術振興会
求 幸年, 大久保 毅, 那須 譲治, 加藤 康之, 三澤 貴宏
Authorship:Coinvestigator(s)
Grant amount:\44590000 ( Direct Cost: \34300000 、 Indirect Cost:\10290000 )
研究計画に沿って研究を推進し、以下の研究成果を得た。(0) 計算機環境の構築:本研究計画をスムーズに遂行するために、新しいPCクラスタシステム一式及び計算サーバーを導入し、代表者と分担者で共有して使用できる計算機環境を構築した。(1) キタエフ量子スピン液体が実現する新たな舞台を探索する目的で、高スピン系や冷却原子系を念頭に置いた数値計算を行い、キタエフ量子スピン液体が実現するパラメタ領域を明らかにした。(2) 乱れのあるキタエフ模型における熱力学量や熱ホール伝導度の計算を行い、サイト欠陥とボンド乱れに対して対照的な振る舞いが現れるを明らかにした。(3) キタエフ量子スピン液体においてスピンの分数化によって現れるフラックスを自在に生成し制御する手法として、局所的な格子歪みの効果を調べ、実際に生成・移動・交換等の操作が可能なことを示した。(4) キタエフ量子スピン液体に対する交代磁場の効果を調べる目的で、マヨラナのバンド構造や熱伝導係数を調べた。(5) キタエフ量子スピン液体へのスピン流注入に関する研究に着手し、計算のフレームワークの整備と予備的な数値計算を行った。(6) 磁場中で現れる半整数量子化熱ホール効果に関して、非キタエフ相互作用、磁場、温度の効果を網羅的に調べるため、計算のフレームワークの整備と予備的な数値計算を行った。(7) キタエフ候補物質α-RuCl3が磁場中で示すトポロジカル相転移に関して、実験グループとの共同研究をおこなった。
テンソルネットワーク状態を活用した量子多体系基底状態計算手法の開発
2019.10 - 2023.3
System name:さきがけ
Awarding organization:科学技術振興機構
大久保毅
Authorship:Principal investigator Grant type:Competitive
テンソルネットワーク変分法による有限温度フラストレート磁性体の物性解明
Grant number:19K03740
2019.4 - 2022.3
System name:科学研究費助成事業 基盤研究(C)
Research category:基盤研究(C)
Awarding organization:日本学術振興会
大久保 毅
Authorship:Principal investigator
Grant amount:\4290000 ( Direct Cost: \3300000 、 Indirect Cost:\990000 )
昨年度の研究により、密度行列のテンソルネットワーク表示としては、purificaiton を用いない直接表現の方が優れていることが明らかとなった。一方で、キタエフスピン液体などの興味深い基底状態を持つ系では、低温での計算精度が不十分であることも徐々に明らかとなっていた。この状況を踏まえ、本年度は、計算精度の向上を目指した二つの試みを行った。
まず、無限に大きな二次元量子スピン系において、従来法で計算精度が低くなる原因を検証したところ、Suzuki-Trotter分解した虚時間発展演算子をかけた後のテンソル最適化が不十分であることが一つの問題であることが判明した。この点を解決するため、従来の2サイトだけに注目した最適化範囲を拡張し、複数サイトで最適化を行うクラスター最適化法を考案した。このクラスター最適化法を基底状態が量子スピン液体になっているキタエフ模型に適用したところ、低温比熱の計算精度が大幅に向上することが明らかとなった。クラスター最適化法は従来法に比べて計算量の増加もそれほど多くないため、今後、より大きなテンソルを用いた計算により、無限に大きな二次元量子スピン系の有限温度計算が高精度に行える目処がたった。
第二に、最適化の問題を大幅に改善するために、無限に広がった二次元ではなく、有限サイズの二次元系を考え、その密度行列を一次元のテンソル積状態(行列積状態)で近似する手法を検討した。行列積状態は、カノニカル形式と呼ばれる、二次元以上のテンソル積状態にはない、規格化された表現が存在しており、高精度のテンソル最適化が可能であることが知られている。この点に着目し、磁場中のキタエフ模型で種々の物性について精度検証を行った結果、課題だった比熱を含め、実験的に注目されている熱伝導度などの複雑な物理量も高精度で計算可能であることが明らかになった。
Study on frustrated quantum spin systems by tensor network method
Grant number:15K17701
2015.4 - 2019.3
System name:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Research category:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Awarding organization:Japan Society for the Promotion of Science
Tsuyoshi Okubo
Authorship:Principal investigator
Grant amount:\3900000 ( Direct Cost: \3000000 、 Indirect Cost:\900000 )
In this study, we have investigated several frustrated quantum spin systems by using the tensor network method. First, for S=1/2 kagome lattice Heisenberg model, we have shown that several magnetization plateaus were stabilized under a magnetic field. Especially, at the 1/3 plateau, we clalyfied that the six spins on hexagons formed a resonated state. Second, for an ab initio Hamiltonian of Na2IrO3, which has strong Kitaev interaction, we found ground state phase diagram consistent with experimental observations. Finally, for frustrated square lattice Heisenberg model with ferromagnetic and antiferromagnetic interactions, we found that quantum spin fluctuation was enhanced under a magnetic field, which was consistent with experimental observations on corresponding an organic compound.
初到達時間に基づく境界摂動の理論構築
Grant number:05J06188
2005.4 - 2008.3
System name:科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
Research category:特別研究員奨励費
Awarding organization:日本学術振興会
大久保 毅
Authorship:Principal investigator
Grant amount:\2700000 ( Direct Cost: \2700000 )
今年度は、前年度までの研究結果を整理し直し、種々の境界摂動実験と比較することにより、境界摂動に対する応答に共通してみられる、摂動の詳細に依存しない性質を明らかにした。
第一に、半導体微粒子を混合した系での光の照射に対する電流の応答、触媒上での化学反応における容器の圧力変化に対する反応速度の応答、溶液の境界温度変化に対する熱流の応答、といった種々の境界摂動実験を比較し共通の性質を調べた。その結果、これらの境界摂動実験は、粒子の流入、移動、流出という三つの本質的な過程を共通して含んでおり、これまで我々が用いてきた粒子の流入・流出に基づくモデルが境界摂動実験の一般的な性質を調べる道具として適当であることを確認した。
第二に、粒子の移動が量子力学に従う場合に加えて、運動が古典力学や確率分布の時間発展で記述される場合についても解析を進めることにより、境界摂動に対する応答と到達時間分布の関係が、種々の系において普遍的に成り立つことを明らかにした。過去に川崎らによって解析された粒子の移動がランダムウォークに従うモデルでは、境界摂動、及び、吸着壁がない状態での初到達時間分布が境界摂動に対する応答関数であるという結果が得られていた。一般的なモデルに基づいてこの結果を再検討することにより、川崎らの結果は特殊な状況でのみ成立し、一般の設定では、これまでの量子系の研究で明らかにしてきた関係式と同様に、吸着壁の性質に依存するように定義した到達時間分布が、境界摂動に対する応答関数になることを示した。
統計力学IIIA, B
Data compression in computational science and quantum computing
物理学ゼミナール
計算科学における情報圧縮
多体問題の計算科学
計算科学概論
統計力学IIIB
統計力学IIIA
現代物理学セミナーB
現代物理学セミナーA
物理学基礎A II
計算物性学
物性物理学