松本 洋介 / Yosuke Matsumoto
Associate Professor Institute for Advanced Academic Research, Chiba University
准教授 千葉大学 国際高等研究基幹
About
I am a member of the Institute for Advanced Academic Research, the International Center for Hadron Astrophysics, and the Astrophysics Laboratory, Physics Course, Graduate School of Science and Engineering, Chiba University. My research investigates fundamental physical processes in astrophysical and magnetospheric plasmas through first-principles numerical simulations on flagship supercomputers, including Fugaku.
My main research themes are:
- Large-scale PIC simulations of astrophysical shocks and cosmic-ray acceleration — using the electromagnetic PIC code WumingPIC to study cosmic-ray injection, diffusive shock acceleration, Weibel-instability-driven magnetic field amplification, and coherent radio emission from relativistic shocks relevant to fast radio bursts.
- Global MHD simulations and soft X-ray imaging of the magnetosphere — forward-modeling solar wind charge exchange (SWCX) X-ray emission from the Earth’s magnetosphere to support the GEO-X small satellite mission and develop new diagnostics for space weather.
- Kinetic simulations of self-gravitating systems — developing Schrödinger–Poisson solvers as an efficient route to high-resolution Vlasov simulations of dark matter halos and stellar clusters.
- HPC projects, code development & GPU applications — participating in Japan’s national supercomputer projects (K, Fugaku) and developing and porting WumingPIC with MPI/OpenMP parallelization and GPU support toward Fugaku NEXT and exascale systems.
I specialize in plasma astrophysics and maintain broad interests in computational plasma physics.
自己紹介
千葉大学 国際高等研究基幹・ハドロン宇宙国際研究センターおよび融合理工学府 物理学コース宇宙物理学研究室の一員として、「富岳」などの最先端スーパーコンピューターを用いた第一原理数値シミュレーションにより、天体プラズマおよび天体磁気圏プラズマの基礎物理過程を研究しています。
主な研究テーマは以下の通りです：
- 天体衝撃波と宇宙線加速の大規模PICシミュレーション — 電磁PICコード WumingPIC を用いて、宇宙線注入・衝撃波統計加速（DSA）、Weibel不安定性による磁場増幅、高速電波バーストに関連する相対論的衝撃波からのコヒーレント電磁波放射を研究しています。
- 磁気圏のグローバルMHDシミュレーションと軟X線撮像 — 太陽風電荷交換放射（SWCX）による地球磁気圏の合成X線像を作成し、小型衛星ミッション GEO-X の観測戦略立案と宇宙天気診断手法の開発に貢献しています。
- 自己重力系の運動論的シミュレーション — Schrödinger–Poisson方程式系を用いた効率的な高精度数値解法を開発し、暗黒物質ハローや星団のVlasov方程式的記述を探究しています。
- 「京」「富岳」等HPC参画・コード開発・GPU応用 — 「京」・「富岳」等の国家スパコンプロジェクトに参画し、WumingPIC のMPI/OpenMP並列化・GPU対応を進め、富岳NEXT等の次世代システムに備えています。
プラズマ宇宙物理学を専門とし、計算プラズマ物理学全般に広く関心を持っています。
Newsニュース
- 2026-06 Paper Matsukiyo & Matsumoto (2026) — Velocity Space Distribution of Protons Downstream of Pickup Ion Mediated Oblique Shock. J. Phys.: Conf. Ser., 3252, 012008. [link]
- 2026-04 Grant Joined as Co-Investigator on a new Grant-in-Aid for Scientific Research (B) — Elucidation of the shock cosmic-ray acceleration mechanism by large-scale numerical experiments: the role of extremely large-amplitude waves (2026–2029) 基盤研究（B）に研究分担者として参画 — 大型数値実験による衝撃波宇宙線加速機構の解明：極大振幅波動の役割（2026–2029年度）
- 2026-04 Grant New Grant-in-Aid for Scientific Research (B) adopted — Wake field formation and heavy ion acceleration in ultra-relativistic shocks (2026–2028) 基盤研究（B）採択 — 超相対論的衝撃波における航跡場形成と重イオン加速（2026–2028年度）
- 2026-01 Paper Arai & Matsumoto (2026) — Preferential Positron Acceleration in Relativistic Magnetized Electron–Positron–Ion Shocks. Astrophys. J., 997, 5. [link]
- 2025-12 Paper Minoshima & Matsumoto (2025) — A High-Order Weighted Positive and Flux Conservative Method for the Vlasov Equation. Earth, Planets and Space, 77, 195. [link]
- 2025-07 Press Release Momose, Matsumoto & Miyoshi (2025) — Visualizing Earth’s Magnetic Barrier Breakdown: X-rays as a New Diagnostic Tool for Space Weather Momose, Matsumoto & Miyoshi (2025) — 地球の磁気バリアの破れを可視化する～X線が宇宙天気の新たな診断ツールに