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研究者情報

データ更新日：2023年12月04日

武田　真滋　（たけだ しんじ）　准教授　TAKEDA Shinji

メール 研究室ウェブサイト

所属組織・役職等

理工研究域　数物科学系

教育分野

【学士課程】
理工学域　数物科学類　物理学コース
【大学院前期課程】
自然科学研究科　数物科学専攻
【大学院後期課程】
自然科学研究科　数物科学専攻

所属研究室等

素粒子宇宙理論物理研究室

学歴

【出身大学院】
筑波大学　博士課程　数理物質科学研究科　物理学専攻　2005/10　修了
【出身大学】
筑波大学　自然学類　物理学専攻　2001/03　卒業
【取得学位】
博士（理学）

職歴

金沢大学　理工研究域 数物科学系　准教授(2018/12-)
理化学研究所　客員研究員(2011/10-2018/03)
金沢大学　理工研究域 数物科学系　助教(2009/12-2018/11)
コロンビア大学　物理学科　博士研究員(2008/09-2009/11)
フンボルト大学　物理学科　博士研究員(2005/10-2008/08)

生年月

1978年08月

所属学会

日本物理学会

学内委員会委員等

○物理図書室図書委員　委員(2014-2022)
○情報教育・研究用コンピュータシステム仕様策定委員　委員(2021-2022)
○物理コース教務委員　委員(2021-2022)
○入試委員会　委員(2019-2020)
○建物・情報システム管理委員会情報システム管理部会　委員(2014-2015)
○理学系レクリエーション委員会　委員(2013-2015)

受賞学術賞

専門分野

素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

専門分野キーワード

格子ゲージ理論,テンソルネットワーク,格子場理論,素粒子論

研究課題

有限温度・密度QCDの相構造解析

宇宙創成から約0.00001 秒後の世界はクオークやグルオンが自由に飛び回るようなクオーク・グルオンプラズマ相（QGP 相）と呼ばれる超高温状態であった。その後、宇宙の膨張とともに温度が下がり、クオークやグルオンがハドロン（陽子や中性子など）に凝縮し、現在我々の身の回りにあるような物質が存在する状態（ハドロン相）になったと考えられている。このQGP 相からハドロン相への変化において、状態間の急激な変化、つまり、相転移が起きていたと考えられている。しかし、その「相転移の強さ（次数）」や「相転移が起きる温度」という情報は理論のダイナミクスによって決っており、「シミュレーションによって理論を解く」か「実験で明らかにする」しか方法はない。本研究では、格子QCDシミュレーションによる第一原理計算によって相転移の情報を引き出すことを目標としている。

テンソルネットワーク法の素粒子物理学への応用

素粒子物理学の中で、とりわけ量子色力学(QCD)は閉じ込めなどの非摂動的効果が重要であるため、格子QCDシミュレーションがその第一原理計算として大きな役割を果たしてきた。一方で、残された課題として、強いCP問題や中性子星内部の状態方程式を第一原理計算から提供することなどが挙げられる。しかし、この場合、QCD作用が複素数になるため、モンテカルロ法が直接適応できないという問題に直面する。これは符号問題と呼ばれている。この問題を克服するために様々な方法が提案されてきたが、最終的な解決策が見つかっていないというのが現状である。このような状況で近年注目されているのが物性物理学の分野から提案されたテンソルネットワーク(TN)法である。TN法の特徴は、モデルの作用が複素数であっても符号問題が生じないことである。本研究では、TN法を素粒子物理学へ応用し、特にθ項が入った２次元スピンモデルの相構造を解析したり、２次元超対称模型のダイナミクスを解明することを目標にしている。

著書

論文

  • Triad second renormalization group　2021/07/19　
  • Nature of the phase transition for finite temperature Nf=3 QCD with nonperturbatively O(a) improved Wilson fermions at Nt=12　PHYSICAL REVIEW D　101巻　054509号　1頁　2020/03/18　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Investigation of complex φ4 theory at finite density in two dimensions using TRG　Journal of High Energy Physics　02巻　2020号　161頁　2020/01/02　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Critical endpoint in the continuum limit and critical endline at NT=6 of the finite temperature phase transition of QCD with clover fermions　Yoshifumi Nakamura, Yoshinobu Kuramashi, Hiroshi Ohno, Shinji Takeda　Proceedings of Science　2019/09/19　査読無　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Tensor network approach to real-time path integral　Shinji Takeda　Proceedings of Science　2019/07/31　査読無　原著論文　研究論文（プロシーディング）

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  • Tensor Renormalization Group Algorithms with Projective Truncation Method　Yoshifumi Nakamura, Hideaki Oba, Shinji Takeda　Physical Review B　未定巻　2018/09/24　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Tensor network study of two dimensional lattice ϕ4 theory　Daisuke Kadoh, Yoshinobu Kuramashi, Yoshifumi Nakamura, Ryo Sakai, Shinji Takeda, Yusuke Yoshimura　Proceedings of Science　2018/12/01　査読無　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Continuum extrapolation of the critical endpoint in 4-flavor QCD with Wilson-Clover fermions　Hiroshi Ohno, Yoshinobu Kuramashi, Yoshifumi Nakamura, Shinji Takeda　Proceedings of Science　2018/12/04　査読無　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Tensor network formulation for two-dimensional lattice N=1 Wess-Zumino model　Journal of High Energy Physics　03巻　2018号　141頁　2018/03/23　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Application of tensor network method to two dimensional lattice N=1 Wess-Zumino model　EPJ Web Conf.　175巻　2018/03/26　査読無　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Tensor network analysis of critical coupling in two dimensional ϕ4 theory　Daisuke Kadoh, Yoshinobu Kuramashi, Yoshifumi Nakamura, Ryo Sakai, Shinji Takeda, Yusuke Yoshimura　2018/11/29　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Application of tensor network method to two dimensional lattice N=1 Wess-Zumino model　EPJ Web Conf.　175巻　2018/03/26　査読無　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Calculation of fermionic Green functions with Grassmann higher-order tensor renormalization group　Physical Review D　97巻　054511号　1頁　2018/03/22　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Loop-TNR analysis of CP(1) model with theta term　EPJ Web Conf.　175巻　2018/03/26　査読無　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Critical point phase transition for finite temperature 3-flavor QCD with non-perturbatively O(a) improved Wilson fermions at Nt=10　PHYSICAL REVIEW D　96巻　034523号　1頁　2017/08/30　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Higher-order tensor renormalization group for relativistic fermion systems　Progress of Theoretical and Experimental Physics　6巻　063B07号　2017/06/30　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Critical endline of the finite temperature phase transition for 2+1 flavor QCD around the SU(3)-flavor symmetric point　PHYSICAL REVIEW D　94巻　114507号　1頁　2016/12/09　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Tensor renormalization group analysis of CP(N-1) model　PHYSICAL REVIEW D　93巻　114503号　1頁　2016/06/06　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Lattice Study on quantum-mechanical dynamics of two-color QCD with six light flavors　PHYSICAL REVIEW D　88巻　094506号　2013/07　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Running coupling constant and mass anomalous dimension of six-flavor SU(2) gauge theory　PHYSICAL REVIEW D　88巻　094504号　2013/07　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Finite size scaling study of Nf=4 finite density QCD on the lattice　PHYSICAL REVIEW D　88巻　094508号　2013/07　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Grassmann tensor renormalization group for the one-flavor lattice Gross–Neveu model with finite chemical potential　PTEP　4巻　043B01号　2014/12　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Curvature of the critical line on the plane of quark chemical potential and pseudoscalar meson mass for three-flavor QCD　PHYSICAL REVIEW D　92巻　114511号　1頁　2015/04　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Formulation of domain-wall fermions in the Schrodinger functional　Takeda, Shinji　PHYSICAL REVIEW D　87巻　114506号　1頁　2013/06/11　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Critical endpoint of the finite temperature phase transition for three flavor QCD　PHYSICAL REVIEW D　91巻　014508号　1頁　2015/01/01　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　

講演・口頭発表等

  • Tensor Networks -- Lagrangian Approach(会議名：U. of Tokyo, Hadron Theory Group Online Seminar)(2021/06/11)
  • テンソルネットワーク （入門）(会議名：放送大学 菅本ゼミ Zoom online Seminar)(2021/06/20)
  • A novel method to evaluate real-time path integral for scalar phi^4 theory(会議名：Lattice 2021)(2021/07/29)
  • Study of QCD critical end-point using Wilson-type fermions(会議名：QCD phase diagram and lattice QCD)(2021/10/27)
  • 実スカラー場理論における実時間相関関数の非摂動的計算手法(会議名：日本物理学会第７６回年次大会（２０２１年）)

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  • Tensor Network Approach to Real-time Path Integral(会議名：NYCU High Energy Physics Seminar (on-line))(2021/10/19)
  • Tensor network approach to real-time path integral(会議名：International Workshop on Tensor Networks in Many Body and Lattice Field)(2021/07/27)
  • テンソルネットワーク法による1+1次元格子φ4理論の実時間経路積分の計算(会議名：日本物理学会第７５回年次大会)(2020/03/17)
  • Tensor Network Approach to CP(N-1) model (会議名：CP^N model: recent developments and future directions)(2020/01/23)
  • 場の理論の実時間経路積分をテンソルネットワーク法で計算できるのか？ (会議名：青木愼也教授還暦記念研究会「場の理論における非摂動的手法と素粒子物理学への応用」)(2019/12/20)
  • テンソルネットワーク法による実時間経路積分の計算(会議名：日本物理学会２０１９年秋季大会)(2019/09/18)
  • Tensor network approach to real-time path integral (会議名：Lattice 2019)(2019/06/19)
  • Tensor Network Approach to Real-Time Path Integral(会議名：Frontiers in Lattice QCD and related topics)(2019/04/19)
  • Tensor network approach to quantum field theories suffering from sign problem(会議名：5th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and JPS)(2018/10/23)
  • Elementary Particle Physics and Tensor Networks(会議名：Kanazawa U. & Kazan F.U. Joint Symposium on Physics)(2019/01/29)
  • テンソルネットワーク入門(会議名：第２３回新潟山形合宿)(2018/10/19)
  • QCD phase diagram(会議名：大阪大学素粒子論研究室セミナー)(2019/01/22)
  • Phase structure of finite density QCD(会議名：German-Japanese Seminar)(2013/11)
  • Exploring QCD phase diagram by Wilson type fermions(会議名：Lattice QCD at finite temperature and density)(2014/01)
  • Tensor renormalization group approach to finite fermion density system(会議名：10sor network workshop, Field 2x5 joint workshop on new algorithm for quantum many body)(2014/11)
  • Curvature of critical line in mpi-mu plane for 3-flavor QCD(会議名：CCS-BNL Lattice gauge theory 2015)(2015/03)

その他（報告書など）

  • 　2021/08/23

芸術・フィールドワーク

特許

共同研究希望テーマ

科研費

○基盤研究(C)（一般）「テンソルネットワーク法による素粒子物理学の諸問題へのアプローチ」(2017-2020)　代表者
○若手研究(B)「量子色力学の高密度領域へのアプローチ」(2011-2013)　代表者
○若手研究(B)「有限温度・密度QCDの臨界点探索」(2014-2016)　代表者
○新学術領域研究（研究領域提案型）「量子色力学の相構造解析」(2011-2012)　代表者

競争的資金・寄付金等

共同研究・受託研究実績

A-STEP採択課題

学域・学類担当授業科目

○統計力学(2020)
○計算物理学Ａ(2020)
○計算物理学Ｂ(2020)
○量子力学演習２Ａ(2020)
○量子力学演習２Ｂ(2020)
○計算実験２(2020)
○量子力学演習２Ｂ(2019)
○量子力学演習２Ａ(2019)
○計算物理学Ｂ(2019)
○計算実験２(2019)
○計算物理学Ａ(2019)
○量子力学演習１(2019)
○量子力学演習１(2018)
○量子力学演習２Ｂ(2018)
○量子力学演習２Ａ(2018)
○計算物理学Ｂ(2018)
○計算実験２(2018)
○特別講義(2018)
○計算物理学Ａ(2018)
○計算物理学Ｂ(2017)
○計算物理学Ａ(2017)
○計算実験２(2017)
○地域概論(2017)
○量子力学演習１(2017)
○量子力学演習２(2017)
○地域概論(2016)
○計算実験２(2016)
○計算物理学(2016)
○量子力学演習２(2016)
○量子力学演習１(2016)
○計算実験２(2015)
○量子力学演習１(2015)
○計算物理学(2015)
○物理学の世界(2015)
○初学者ゼミ(2015)
○初学者ゼミ(2014)
○計算物理学(2014)
○計算実験２(2014)
○量子力学演習１(2014)
○計算実験２(2013)
○初学者ゼミ(2013)
○物理学の世界(2013)
○量子力学演習１(2013)
○計算物理学(2013)

大学院担当授業科目

○理論物理学ａ(2020)
○理論物理学ｂ(2020)
○計算素粒子物理学(2020)
○計算素粒子物理学(2020)
○計算素粒子物理学(2020)
○計算素粒子物理学(2020)
○科学方法論Ｂ(2020)
○科学方法論Ｂ(2020)
○課題研究Ｂ(2020)
○課題研究Ｂ(2020)
○理論物理学基礎ｂ(2020)
○理論物理学基礎ａ(2020)
○理論物理学ｂ(2019)
○課題研究Ｂ(2019)
○科学方法論Ｂ(2019)
○理論物理学基礎ａ(2019)
○計算素粒子物理学(2019)
○計算素粒子物理学(2019)
○理論物理学ａ(2019)
○計算素粒子物理学(2019)
○計算素粒子物理学(2019)
○科学方法論Ｂ(2019)
○課題研究Ｂ(2019)
○理論物理学基礎ｂ(2019)
○演習Ｂ(2018)
○ゼミナールＢ(2018)
○物理学特別講義(2018)
○理論物理学ｂ(2018)
○理論物理学ａ(2018)
○理論物理学Ⅱｂ(2018)
○理論物理学Ⅱａ(2018)
○理論物理学基礎ｂ(2018)
○課題研究Ｂ(2018)
○理論物理学基礎ａ(2018)
○演習Ｂ平成２９年度入学生用(2017)
○理論物理学基礎ａ(2017)
○ゼミナールＢ平成２９年度入学生用(2017)
○理論物理学Ⅰａ(2017)
○理論物理学基礎ｂ(2017)
○課題研究Ｂ平成２９年度入学生用(2017)
○理論物理学Ⅱｂ(2017)
○理論物理学Ⅱａ(2017)
○理論物理学Ⅰｂ(2017)
○理論物理学Ⅰｂ(2016)
○ゼミナールＢ平成２８年度入学生用(2016)
○課題研究Ｂ平成２８年度入学生用(2016)
○理論物理学基礎ｂ(2016)
○理論物理学Ⅱ(2016)
○理論物理学基礎ａ(2016)
○演習Ｂ平成２８年度入学生用(2016)
○理論物理学Ⅰａ(2016)
○理論物理学基礎(2015)
○理論物理学Ⅱ(2015)
○理論物理学Ⅰ(2015)
○ゼミナールＢ平成２７年度入学生用(2015)
○演習Ｂ平成２７年度入学生用(2015)
○課題研究Ｂ平成２７年度入学生用(2015)
○理論物理学基礎(2014)
○理論物理学Ⅰ(2014)
○理論物理学Ⅱ(2014)
○演習Ｂ平成２６年度入学生用(2014)
○ゼミナールＢ平成２６年度入学生用(2014)
○課題研究Ｂ平成２６年度入学生用(2014)

他大学の客員教授

教育活動（FD）に関する研究

国際事業協力

留学生参加の社会活動

審議会等の参加

○京都大学基礎物理学研究所共同利用運営委員(2021/04/01-2023/03/31)
○「いしかわ高校科学グランプリ」運営指導委員会委員(2014/05/01-2021/03/31)

講演可能なテーマ

その他公的社会活動

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