ニュートリノ質量決定に不可欠なデータをスーパーコンピュータ「京」で計算

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発表概要:

東京大学大学院理学系研究科の大塚孝治教授、清水則孝特任准教授、岩田順敬特任助教、及び、日本原子力研究開発機構の宇都野穣研究主幹、日本学術振興会のJ. Menéndez外国人特別研究員らは、文部科学省HPCI戦略プログラム分野5(注5)のもとでスーパーコンピュータ「京」等を用いた、原子核の陽子—中性子多体構造に関する大規模数値シミュレーションを進めており、本研究はその成果の一つである。

核行列要素はこれまでいくつかの違った方法で計算されてきた。今回の研究対象であるカルシウム48原子核に限っても、今回の値に比べて3倍弱から約半分の範囲に散らばっている。本研究グループは、今回、スパコンによる大規模な量子多体シミュレーションにより、20億次元の行列の対角化を行った。その結果、これまで精確に扱われていなかった効果が扱われるようになり、計算の信頼度を大幅に向上させることに成功した。このような大規模計算はこれまでに例がなく、「京」のようなスパコンの重要性を示すものでもある。

核行列要素の値が大きかったとすると、二重ベータ崩壊は早く起こる事になるので測定の待ち時間は短くなる。言葉を変えれば、同じ条件のもとではイベントがより頻繁に起こるので、実験を短期間で済ませることが出来る。

本研究は,文科省HPCI戦略プログラム分野5「物質と宇宙の起源と構造」および計算基礎科学連携拠点(JICFuS)のもとで、理化学研究所のスーパーコンピュータ「京」などを利用して得られたものである(課題番号:hp150224)。

参考部門・拠点: 先端基礎研究センター

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