2015年11月30日

株式会社JSOL
国立研究開発法人理化学研究所

株式会社JSOL（代表取締役社長：中村 充孝、以下「JSOL」）は、国立研究開発法人理化学研究所（理事長：松本 紘、以下「理化学研究所」）と共同でGoogle Cloud Platformを活用することで、レンダリング（画像化）の処理時間に関して、従来比200倍の高速化を実現しました。

近年、各種研究分野において、解析処理の高速化に対する要求は強まってきていますが、スーパーコンピュータによる大規模シミュレーションの解析結果を画像化および映像化する場合、膨大な時間が費やされることが問題となっています。学会発表や論文投稿などの期限が定まった状況でのデータの可視化には効率化が求められています。

本取り組みは、超新星・ガンマ線バーストの爆発メカニズムの解明の研究^（※注）において、解析終了後の学会発表、投稿に向けて必要なレンダリング処理をGoogle Cloud Platform上で多数のコンピュータリソースを活用して並列処理することで、従来個別システムにて17日費やしていた処理を4.8時間までに短縮しました。

（※注）可視化を行ったシミュレーション研究は、文部科学省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）の元で実施したもので、理化学研究所のスーパーコン ピュータ「京」と国立天文台のアテルイを利用して得られたものです（課題番号：hp120285）。

詳しくは株式会社JSOLのプレスリリースをご覧ください。
https://www.jsol.co.jp/release/2015/151130.html

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2011年4月に開始された文部科学省「HPCI戦略プログラム」^※1（通称「戦略5分野」）では、スーパーコンピュータ「京」を中核とするHPCI（High Performance Computing Infrastructure）を最大限に活用した成果創出が行われてきました。このプロジェクトには、研究機関や大学に加え、企業なども多く参加しており、その研究活動は、基礎研究から産業利用まで幅広い分野で大きな成果を生みだしました。
プログラム最終年度となる今年度は、”HPCI戦略プログラム最終成果報告会 ～スパコン「京」がひらく科学と社会～”と題し、集大成となる成果の報告と、2020年度の運用開始を目指して現在開発中のポスト「京」スーパーコンピュータ^※2への期待を込めた8つの報告会を開催します。
※参加ご希望の場合は個別に申込み願います。

概要

日程：2015年10月20日（火）～2016年3月24日（木）
場所：各会場（東京大学、日本科学未来館、奈良春日野国際フォーラム、他　計7会場）

スケジュール：

(1) Supercomputational Life Science 2015～分野1 予測する生命科学・医療および創薬基盤～

日程：

2015年10月20日（火）～21日（水）

主催：

HPCI戦略プログラム分野1

会場：

東京大学 武田ホール

＜問い合わせ先＞
理化学研究所 HPCI計算生命科学推進プログラム　企画調整グループ　神内 衣里香
TEL：078-940-5835　FAX：078-304-8785
E-mail：scls-registration [at] riken.jp（[at]は、@に置き換えてください）

(2) 第2回「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題 成果報告会

日程：

2015年10月26日（月）

主催：

高度情報科学技術研究機構（RIST）

会場：

日本科学未来館

＜問い合わせ先＞
第2回「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題 成果報告会 事務局
TEL：078-599-9511
E-mail：houkokukai [at] hpci-office.jp（[at]は、@に置き換えてください）

(3) 国際シンポジウム「クォークから宇宙まで」および市民講演会

日程：

2015年11月4日（水）～8日（日）、市民講演会：11月7日（土）

主催：

HPCI戦略プログラム分野5

会場：

奈良春日野国際フォーラム 甍 ～ I･RA･KA ～

＜問い合わせ先＞
筑波大学 計算科学研究センター 広報室　吉戸 智明
TEL：029-853-6260
フォーム：http://www.jicfus.jp/jp/contact/

(4) 第6回CMSI研究会 ～分野2「新物質・エネルギー創成」最終成果報告会

日程：

2015年12月7日（月）～8日（火）

主催：

HPCI戦略プログラム分野2

会場：

東京大学 小柴ホール

＜問い合わせ先＞
東京大学物性研究所　計算物質科学イニシアティブ（CMSI）事務局　古宇田 光
TEL：04-7136-3279　FAX：04-7136-3441
E-mail：adm-office [at] cms-initiative.jp（[at]は、@に置き換えてください）

(5) HPCI戦略プログラム分野3「防災・減災に資する地球変動予測」最終成果報告会

日程：

2016年1月28日（木）

主催：

海洋研究開発機構

会場：

イイノカンファレンスセンター

＜問い合わせ先＞
海洋研究開発機構 地球情報基盤センター 戦略プログラム分野3事務局 高津 佳宏
TEL：045-778-5753　FAX：045-778-5491
E-mail：hpci-spro [at] jamstec.go.jp（[at]は、@に置き換えてください）

(6) シンポジウム「スーパーコンピュータの今とこれから」

日程：

2016年1月29日（金）

主催：

理化学研究所 計算科学研究機構（AICS）、高度情報科学技術研究機構（RIST）

会場：

よみうり大手町ホール

＜問い合わせ先＞
理化学研究所 計算科学研究機構 広報国際室
TEL：078-940-5738
E-mail：aics-koho [at] riken.jp（[at]は、@に置き換えてください）

(7) HPCI戦略プログラム分野3「地震津波シミュレーションワークショップ」

日程：

2016年3月18日（金）

主催：

海洋研究開発機構

会場：

イイノカンファレンスセンター

＜問い合わせ先＞
地震津波海域観測研究開発センター　ワークショップ担当
E-mail：donet_info [at] jamstec.go.jp（[at]は、@に置き換えてください）

(8) 第6回HPCI戦略プログラム「分野4次世代ものづくり」シンポジウム（最終成果報告会）

日程：

2016年3月23日（水）～24日（木）

主催：

東京大学生産技術研究所(予定)

会場：

東京大学生産技術研究所コンベンションホール

＜問い合わせ先＞
東京大学生産技術研究所 革新的シミュレーション研究センター 事務局　皆川 廣司
TEL：03-5452-6661
E-mail：office [at] ciss.iis.u-tokyo.ac.jp（[at]は、@に置き換えてください）

詳細は、理化学研究所 計算科学研究機構ホームページ（下記）をご覧ください。各報告会のホームページは順次公開し、当ホームページにもリンクを掲載いたします。
http://www.aics.riken.jp/jp/science/spire

なお、報告会 (2)、(6)については、今後、各主催機関よりプレスリリースにても詳細をご案内予定です。

各報告会の内容

(1) Supercomputational Life Science 2015 ～分野1 予測する生命科学・医療および創薬基盤～

HPCI戦略プログラム分野1ではこの5年間、「京」を利用し、飛躍的に進展しつつある生命科学の知見を融合し、ゲノム情報から、分子、細胞、器官、個体までの生命階層をつなぐことで、高次の生命機能を理解し、医療・創薬に活かすことを目指した研究活動を展開してきました。海外の研究者を招いた国際ワークショップと研究成果報告会を通じて、最新の成果を発信します。

(2) 第2回「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題 成果報告会

昨年の第1回にひき続き本報告会では、HPCI利用研究課題実施により生み出された研究成果の発表を通して、研究者間の情報共有や異分野の研究者間の交流を促進し、研究成果の普及を図ります。
今年は、平成26年度に実施された一般課題および戦略プログラム利用課題を成果発表の対象として全課題のポスター発表を行います。さらに一般課題の中から優秀成果として選ばれた13課題について口頭での発表を行い、戦略プログラムについては、戦略5分野合同で『HPCI戦略プログラムが達成したもの』をテーマにパネルディスカッションを行います。
また、特別講演として、欧州各国のスーパーコンピュータの連携利用を促進する国際組織PRACEおよびシンガポール科学技術研究庁（A*STAR）からの講演が予定されています。

(3) 国際シンポジウム「クォークから宇宙まで」および市民講演会

HPCI戦略プログラム分野5では、10ペタフロップスのスーパーコンピュータ「京」を最大限に活用して数々の研究成果をあげてきました。大規模数値シミュレーションによって明らかになった素粒子物理学、原子核物理学、宇宙物理学における最新のトピックについて説明します。また、素粒子・原子核・宇宙分野連携の今後を見据えた議論も行います。
会期中の11月7日（土）には、一般市民のみなさまに素粒子・原子核・宇宙の世界に触れていただく市民講演会を開催します。

(4) 第6回CMSI研究会 ～分野2「新物質・エネルギー創成」最終成果報告会

「京」が物質科学をどのように飛躍させたのかを、「新量子相・新物質の基礎科学」、「次世代先端デバイス科学」、「分子機能と物質変換」、「エネルギー変換」、「マルチスケール材料科学」に関連する26課題の研究成果として報告します。また、参加者の皆様と本課題実施者の議論の場として、ポスターセッションも実施いたします。

(5) HPCI戦略プログラム分野3「防災・減災に資する地球変動予測」最終成果報告会
(7) HPCI戦略プログラム分野3「地震津波シミュレーションワークショップ」

HPCI戦略プログラム分野3では、スーパーコンピュータ「京」を用いて、戦略目標である「地球温暖化時の台風の動向の全球的予測と集中豪雨の予測実証」及び、「次世代型地震ハザードマップの基盤構築と津波警報の高精度化」を達成すべく研究開発を進めると共に、本分野における計算科学技術推進体制の構築に取り組んできました。
報告会・ワークショップでは、この事業で得られた研究成果を幅広く紹介します。

(6) シンポジウム「スーパーコンピュータの今とこれから」

本シンポジウムは、これまで年に1度開催してきた「京コンピュータ・シンポジウム」を発展させたシンポジウムです。戦略機関による「京」を用いた研究成果を講演会とポスター発表にてご紹介するほか、現在理化学研究所が主体となって開発中の後継機（ポスト「京」）の開発状況についてもご紹介します。昼休みには、ポスト「京」重点課題アプリケーション開発の概要や、実施機関の紹介を行う記者勉強会を予定しています。

(8) 第6回HPCI戦略プログラム「分野4次世代ものづくり」シンポジウム（最終成果報告会）

スーパーコンピュータ「京」が本格稼働を開始して以来、“ものづくり”の分野では、超高精度な予測により大規模な実験をシミュレーションで置き換えることができる可能性があること、超精緻な“みえる化”の実現により新しい構造アイディアの発掘に貢献できることなどの成果を創出してまいりました。最終成果報告会では、6年間に亙る研究開発成果や成果普及に対する分野4の特徴的施策のご報告を行うとともに、近未来のものづくりを見据えたHPCのさらなる貢献について議論致します。

補足説明

1 HPCI戦略プログラム

「京」を中心としたHPCIを最大限に活用することで、(1) 画期的な成果の創出、(2) 高度な計算科
学技術人材の創出、(3) 最先端コンピューティング研究教育拠点の形成を目指し、5つの戦略分野において「研究開発」および「計算科学技術推進体制の構築」を推進する文部科学省のプログラム。
5つの戦略分野：
・分野1　予測する生命科学・医療および創薬基盤
・分野2　新物質・エネルギー創成
・分野3　防災・減災に資する地球変動予測
・分野4　次世代ものづくり
・分野5　物質と宇宙の起源と構造

2 ポスト「京」スーパーコンピュータ

「京」の後継機。2014年度から開始された文部科学省の「ポスト「京」開発事業（フラッグシッ
プ2020プロジェクト: FLAGSHIP2020 Project）」のもと、理研 計算科学研究機構がポスト「京」
を開発・整備し、2020年度から運用を行う予定。システムとアプリケーションを協調的に開発し、
我が国が直面する社会的・科学的課題の解決に貢献できるシステムの構築を目指す。

機関窓口・問い合わせ先

＜問い合わせ先＞※各イベントについては、本文中の問い合わせ先をご参照下さい。
理化学研究所　計算科学研究機構　広報国際室　岡田 昭彦
TEL：078-940-5625　FAX：078-304-4964
E-mail：aics-koho [at] riken.jp（[at]は、@に置き換えてください）
高度情報科学技術研究機構　広報グループ　吉田 秀逸
TEL：078-599-9511　FAX：078-599-9512
E-mail：koho[at]hpci-office.jp（[at]は、@に置き換えてください）

＜機関窓口＞
理化学研究所　広報室　報道担当
TEL：048-467-9272　FAX：048-462-4715
E-mail：ex-press [at] riken.jp（[at]は、@に置き換えてください）

2015年5月1日

国立大学法人 千葉大学
自然科学研究機構 国立天文台

概要

千葉大学、東京経済大学、愛媛大学、東京大学、文教大学による研究グループは、理化学研究所計算科学研究機構のスーパーコンピュータ「京（けい）」^※と、国立天文台の「アテルイ」^※を用いた世界最大規模の宇宙の構造形成シミュレーションを行い、宇宙初期から現在にいたる約138億年のダークマターの構造形成、進化過程を従来よりも格段に良い精度で明らかにしました。本成果は、日本天文学会刊行の欧文研究報告誌、Publications of the Astronomical Society of Japan電子版に5月1日に掲載されます。

現在の宇宙でのダークマター分布（クレジット：Ishiyama et al. 2015）

本研究は、HPCI戦略プログラム分野5「物質と宇宙の起源と構造」（代表機関：筑波大学計算科学研究センター）のプロジェクトとして実施されました（課題番号：hp120286、hp130026、hp140212）。また科学研究費補助金（課題番号：24740115、25287041）、山田科学振興財団の援助を受けて実施されました。

詳しくは千葉大学のプレスリリースをご覧ください。
http://www.chiba-u.ac.jp/general/publicity/press/pdf/2015/20150501_1.pdf

発表雑誌

雑誌名：

Publications of the Astronomical Society of Japan

タイトル：

The ν2GC Simulations : Quantifying the Dark Side of the Universe in the Planck Cosmology

著者：

石山智明（千葉大学）、榎基宏（東京経済大学）、小林正和（愛媛大学）、真喜屋龍（東京大学）、長島雅裕（文教大学）、大木平（文教大学）

DOI：

10.1093/pasj/psv021

用語解説

スーパーコンピュータ「京」

文部科学省が推進する「革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラ（HPCI）の構築」プログラムの中核システムとして、理研と富士通が共同で開発を行い、2012年9月に共用を開始した計算速度10ペタフロップス級のスーパーコンピュータ。「京（けい）」は理研の登録商標で、10ペタ（10の16乗）を表す万進法の単位であるとともに、この漢字の本義が大きな門を表すことを踏まえ、「計算科学の新たな門」という期待も込められている。

「アテルイ」

国立天文台天文シミュレーションプロジェクトが運用する天文学専用のスーパーコンピュータ（Cray XC30）。理論演算性能は1.058ペタフロップス（1ペタは10の15乗）で、天文学の数値計算専用機としては世界最速である。岩手県奥州市にある国立天文台水沢キャンパスに設置されており、平安時代に活躍したこの土地の英雄アテルイにあやかり命名された。「勇猛果敢に宇宙の謎に挑んで欲しい」という願いが込められている。

2015年2月27日

国立大学法人 千葉大学
国立大学法人 東京大学
自然科学研究機構 国立天文台

概要

千葉大学（学長：徳久剛史）大学院理学研究科 松本洋介 特任助教、東京大学（総長：濱田純一）大学院理学系研究科 天野孝伸 助教、星野真弘 教授、国立天文台（台長：林正彦）天文シミュレーションプロジェクト 加藤恒彦 専門研究職員らの研究グループは、スーパーコンピュータ「京」^※を用いたシミュレーションによって、超新星残骸衝撃波を始めとする様々な天体衝撃波で高エネルギーの電子を効率よく生成することができるメカニズムを明らかにしました。宇宙物理学の謎のひとつである「相対論的エネルギーを持つ電子の存在」の解明に大きく迫ることができると期待されることから、本成果は、アメリカ科学振興協会（AAAS）発行の Science 誌に2月27日掲載されます。

本研究は、理化学研究所のスーパーコンピュータ「京」を利用して得られたもので（課
題番号:hp120222, hp120287）、科学研究費補助金基盤研究(C) 26400266、HPCI戦略プログラム分野5「物質と宇宙の起源と構造」により援助を受けて行われました。

詳しくは千葉大学のプレスリリースをご覧ください。
http://www.chiba-u.ac.jp/general/publicity/press/pdf/2015/20150226.pdf

発表雑誌

雑誌名：

Science (Published on February 27)

タイトル：

Stochastic electron acceleration during spontaneous turbulent reconnection in a strong shock wave （和訳：強い衝撃波中の自発的乱流リコネクション による電子の統計加速）

著者：

松本洋介（千葉大学）、天野孝伸（東京大学）、加藤恒彦（国立天文台）、 星野真弘（東京大学）

DOI：

10.1126/science.1260168

用語解説

スーパーコンピュータ「京」

文部科学省が推進する「革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラ（HPCI）の構築」プログラムの中核システムとして、理研と富士通が共同で開発を行い、2012年9月に共用を開始した計算速度10ペタフロップス級のスーパーコンピュータ。「京（けい）」は理研の登録商標で、10ペタ（10の16乗）を表す万進法の単位であるとともに、この漢字の本義が大きな門を表すことを踏まえ、「計算科学の新たな門」という期待も込められている。

2014年11月12日

大学共同利用機関法人自然科学研究機構 国立天文台 理論研究部

概要

オランダ・ライデン大学のユルン・べドルフ氏、シモン・ポルテギースズワート氏、国立天文台理論研究部の藤井通子 特任助教（国立天文台フェロー）らの研究チームはアプリケーション「Bonsai」を開発し、18600台のGPUを用いた計算により、これまでで最大規模の天の川銀河進化の数値シミュレーションを成功させました。計算に用いた粒子数は約2400億であり、この計算により初めて、天の川銀河の星の観測データと直接比較可能なシミュレーションデータを得ることができるようになりました。
さらにこのシミュレーションでは使用したGPUの数に対して単精度で世界最速の実効性能 24.77Pflops （1秒間に2.477京回の計算）を達成しました。このシミュレーションの性能と科学的意義が評価され、2014年のゴードン・ベル賞のファイナリストとして選出されました。

図1: 本研究のシミュレーションで計算された銀河の姿。左半分の緑色の部分は、重力計算のための領域分割を可視化したもの。（クレジット：Bédorf et al. （2014））

論文

Jeroen Bédorf, Evghenii Gaburov, Michiko S. Fujii, Keigo Nitadori, Tomoaki Ishiyama, Simon PortegiesZwart, “24.77 Pflops on a Gravitational Tree-Code to Simulate the Milky Way Galaxy with 18600 GPUs”, 2014 ACM/IEEE conference on Supercomputing (SC14), New Orleans, Louisiana, USA, Nov. 2014
http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2683600

本研究は，文部科学省HPCI戦略プログラム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の協力により実施されました。

詳細は国立天文台 理論研究部 ウェブリリースをご覧ください。

関連リンク

• HPCI戦略プログラム分野5 研究開発課題4 ダークマターの密度ゆらぎから生まれる第１世代天体形成

2014年9月1日

国立大学法人京都大学

概要

京都大学基礎物理学研究所の木内建太特任助教らの研究グループは、理化学研究所のスーパーコンピュータ「京」を用いて、連星中性子星の合体およびその後の進化過程の新たな描像を示すことに成功しました。
2つの中性子星からなる連星中性子星は重力波の発生により合体し、ガンマ線バーストと呼ばれる爆発現象を起こす可能性があります。また、重元素合成を引き起こしている天体の候補でもあります。そのため連星中性子星合体の解明が求められており、理論、観測に加えて数値シミュレーションからのアプローチが進んでいます。研究グループは中性子星がもつ磁場に着目し、合体とその後の進化にどのように影響を及ぼすかを探りました。その結果、従来は合体後形成されるブラックホール周辺の降着円盤内で磁場が増幅されるとされていましたが、2つの磁気流体不安定性によりブラックホールの形成前に磁場が増幅されることがわかりました。
本研究は、文部科学省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）の元で実施したものです（課題番号：hp130025、hp140211）。この研究成果は、国際論文誌「Physical Review D」（2014年8月28日号）に掲載されました。

詳細は京都大学プレスリリースをご覧ください。

2014年7月25日

独立行政法人理化学研究所
国立大学法人京都大学

ポイント

・スーパーコンピューターによる中性子星合体現象の数値シミュレーション
・中性子核融合によりつくられる元素の組成が太陽系の重元素分布と合致
・従来の研究で予想されていた中性子の割合とは大きく異なる結果に

要旨

理化学研究所（理研、野依良治理事長）と京都大学（松本紘総長）は、地球上に存在する金やウランなど鉄より重い元素が、中性子星合体によってつくられたものである可能性が高いことを明らかにしました。これは、理研理論科学連携研究推進グループの和南城伸也研究員、京都大学基礎物理学研究所の関口雄一郎特任助教ら共同研究チームの成果です。

水素やヘリウムは宇宙の始まりのビッグバンにより生成され、それより重い鉄までの元素は恒星内部の核融合により生成されます。レアアース、金やウランなど鉄よりさらに重い元素は、大量の中性子の核融合により生成されると考えられています。しかし、その大量の中性子の核融合がどのような天体現象によるものなのかについては、長い間明らかにされていませんでした。それは中性子星合体によるものであるとする説がありますが、これまでの研究によると、放出される物質のほとんど（90％以上）が中性子であるために非常に重い元素だけがつくられると考えられ、太陽系や他の恒星で観測される重元素組成を説明できないことが問題となっていました。

共同研究チームは、東京大学などのスーパーコンピューターを用いて、一般相対性理論とニュートリノの影響を考慮した場合の中性子星合体の数値シミュレーションを行いました。その結果、中性子の一部がニュートリノを吸収して陽子に変わるため、中性子の割合が60～90%程度にまで減少することが分かりました。この数値シミュレーション結果をもとに元素合成の数値計算をしたところ、観測による太陽系の重元素分布とほぼ一致していました。これにより、今まで明らかにされていなかった金やウランなどの鉄より重い元素の起源が中性子星の合体である可能性が高いことが示されました。

本研究は、文部科学省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）の協力の元で実施したものです。研究成果は、米国の科学雑誌『The Astrophysical Journal Letters』（7月10日号）に掲載されました。

詳細は理化学研究所プレスリリースをご覧ください。

2014年4月23日

大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構
国立大学法人 京都大学
国立大学法人 茨城大学

概要

大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構(KEK)素粒子原子核研究所の西村淳准教授は、京都大学の花田政範特定准教授、伊敷吾郎特任助教、茨城大学の百武慶文准教授と共同で、ブラックホールで起こる力学現象を厳密に記述できる新理論を、コンピュータによって数値的に検証した。

ブラックホールは、一度中に落ち込むと光の速さをもってしても外に出られないという、宇宙空間にぽっかり開いた「黒い穴」である。これに対して1974年、英国のホーキング博士は、ブラックホールの周りで粒子と反粒子が対をなして生成したり消滅したりする微視的な効果を考慮することにより、ブラックホールが輻射を出しながらゆっくりと蒸発していくことを理論的に導いた。このことからホーキングは、ブラックホールが一定の「温度」を持った物体と見なせることを示した。一方で、このようなブラックホールの性質を、ブラックホールの内部から精密に理解することは、これまで困難と考えられてきた。それは、ブラックホールの中心に近づくにつれ、時空の曲がり具合が大きくなり、一般相対性理論に基づく重力の記述が破綻するためである。

この問題を解決する新しいアプローチとして、1997年米国プリンストン大のマルダセナ教授は、ブラックホールの中心を含めて正しく重力を記述する理論を提唱した。この理論によれば、ちょうどホログラムが立体図形の情報を平面上に記録できるのと同様に、ブラックホールのように曲がった時空で起こる力学現象を、平坦な時空上で精密に記述できる。

今回の研究では、マルダセナの理論を用いてブラックホールの質量と温度の関係をコンピュータで数値的に計算。様々な大きさのブラックホールに対して計算した結果が、従来の超弦理論に基づく重力の量子力学的な効果の近似計算(別の研究)の結果と一致することを確認した。これまでの多くの検証は重力の量子力学的な効果が無視できる状況下で行われてきたが、本研究の検証はそれらを越える結果を与えるものである。マルダセナの理論は、従来の超弦理論に基づく近似計算よりも適用範囲が広いと考えられ、本研究によって確立された数値的な手法をさらに発展させることにより、ブラックホールの蒸発に関連した様々な謎の解明につながるものと期待される。

この研究成果は、2014年4月17日(米国東部時間)付の米国科学誌「Science」のオンライン版に掲載された。

詳細はKEKプレスリリースをご覧ください。

スーパーコンピュータ「京」を用いた計算で超新星爆発のニュートリノ加熱説が有望に

概要

国立天文台の滝脇知也（たきわき ともや）特任助教、福岡大学の固武慶准教授、京都大学の諏訪雄大特定准教授らの研究チームは、スーパーコンピュータ「京」を用いて超新星爆発の大規模数値シミュレーションを行い、超新星爆発がニュートリノ加熱によって起こる可能性を示しました。
超新星がどのようなメカニズムで爆発するのかは、複雑な高エネルギー現象が絡みあうため、天文学者が50年も頭を悩ませている難問です。ニュートリノ加熱説は有力ではありましたが、これまでは星の形状を完全な球と仮定するなど、現実の超新星爆発とは異なる設定のシミュレーションしか行えなかったため、それが正しいかどうかの議論を進める事ができませんでした。
今回、スーパーコンピュータ「京」を用いることで、かつてないほどの大規模なシミュレーションが可能になりました。そのため、より現実に近い設定で超新星爆発の計算を行うことができるようになったのです。その結果、自然な仮定の下に超新星が爆発する初めての例を得ることができました。これはニュートリノ加熱説を支持する強力な証拠と言えます。

▲シミュレーションを元に描いた超新星爆発のイメージ図。恒星の重力崩壊によって中心部には中性子星が形成される。その中性子星から放射されるニュートリノが爆発のエネルギーとなる。中性子星の周りで起こる対流により星の構造が非対称になることで、さらに爆発が促進される。（クレジット:国立天文台）

この成果は4月18日、国際論文誌「The Astrophysical Journal」に掲載されました。
詳しくは国立天文台のウエブリリースをご覧ください。
http://www.cfca.nao.ac.jp/pr/20140418

また、福岡大学、京都大学よりプレスリリースされました。
福岡大学によるプレスリリース

スーパーコンピューター「京」を用いて世界最高解像度で太陽の対流層計算を達成

平成26年4月11日

発表者
堀田英之^※（日本学術振興会 海外特別研究員/High Altitude Observatory）
横山央明 （東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻 准教授）
※2014年3月 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻 博士課程修了

発表概要

太陽対流層は、その中心部で核融合により発生したエネルギーを輸送するために乱流的な熱対流によって埋め尽くされている。この乱流を数値シミュレーションにより再現することは、差動回転といった大規模な流れ場や磁場の生成を理解するために重要である。しかし、太陽の大きさを考えると、小規模の乱流を数値計算によって再現することは多くの格子点を要するために難解な問題である。大規模化したスーパーコンピューターであっても、これまで使用されていた「アネラスティック近似」というこれまでの手法では、2008年時点での太陽の熱対流を計算した結果が世界最高であるという足踏み状態であった。

東京大学大学院理学系研究科の堀田英之 博士課程大学院生（4月より日本学術振興会海外特別研究員へ異動）、横山央明 准教授とアメリカ合衆国High Altitude Observatory（高高度観測所）のMatthias Rempel 研究員の研究グループは、独自の新しい数値計算法「音速抑制法」を用いた効率の良い計算コードプログラムと理化学研究所のスーパーコンピューター「京」により、太陽の熱対流計算を世界最高解像度（従来の6倍以上の解像度）で達成した。この計算により得られた太陽内部の熱対流と磁場生成のモデリングにより、対流層の底が磁場生成に最適の場所であることを明らかにした。

今後は、実際の太陽と比較し太陽の自転もとりいれつつ計算を進めることで、大規模流れ・黒点磁場生成機構の解明が可能になると期待される。本研究は太陽活動11年周期の謎の解明や太陽活動の変動の予測について世界で最も優れた方法を提案したものである。

詳細は東京大学理学部プレスリリースをご覧ください。

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