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確率的に生成されるグラフ上の量子ウォークの研究

研究課題

研究課題/領域番号 13J06287
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関明治大学 (2014-2015)
東京大学 (2013)

研究代表者

町田 拓也  明治大学, 総合数理学部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,960千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 660千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード量子ウォーク / 極限定理 / 複雑ネットワーク
研究実績の概要

出版物は、著書1冊(単著)と論文3本(単著1本、共著2本)であった。論文はいずれも査読付き研究論文であり、国際雑誌から出版された。著書では、量子ウォークの基本的なモデルが解説されており、本研究課題期間中に得られたいくつかの成果についても触れられている。研究論文では、量子ウォークに対する長時間極限定理についての研究成果を報告した。具体的には、以下の通りである。Physical Review A, 92, 062307 (2015)は、二次元格子上のある三状態量子ウォークの研究に取り組んで得られた結果(分布収束定理と再帰確率の長時間極限定理)がまとめられている。International Journal of Quantum Information, Vol. 13, No. 7, 1550054 (2015)では、六角格子上の量子ウォークの再帰確率に関する長時間極限定理が計算されている。Quantum Information and Computation, Vol.15 No.13&14, pp.1248-1258 (2015)は、二次元格子上のある四状態量子ウォークについての分布収束定理が証明されている。研究発表は、国内で3回(うち招待講演2回)、国外で1回(招待講演)行った。いずれも、量子ウォークあるいは複雑ネットワークに関連した研究成果の発表であった。また、アウトリーチ活動として、2つの国際会議の運営委員を務めた。これらの会議は、2015年11月16~18日に横浜国立大学(神奈川県横浜市)にて開催されたQuantum Simulation and Quantum Walks 2015、そして、2016年1月7~9日にWashington State Convention Center(Seattle, WA, America)にて開催されたJoint Mathematics Meetings 2016のアメリカ数学会特別セッションQuantum Walks, Quantum Markov Chains, Quantum Computation and Related Topicsであった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] The Institute of Mathematical Sciences(India)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Localization and limit laws of a three-state alternate quantum walk on a two-dimensional lattice2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida, C. M. Chandrashekar
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 92 号: 6 ページ: 062307-062307

    • DOI

      10.1103/physreva.92.062307

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A limit law of the return probability for a quantum walk on a hexagonal lattice2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Information

      巻: 13 号: 07 ページ: 1550054-1550054

    • DOI

      10.1142/s0219749915500549

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Limit distributions for different forms of four-state quantum walks on a two-dimensional lattice2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida, C. M. Chandrashekar, Norio Konno, Thomas Busch
    • 雑誌名

      Quantum Information and Computation

      巻: 15 ページ: 1248-1258

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A limit theorem for a 3-period time-dependent quantum walk2015

    • 著者名/発表者名
      F. Alberto Grunbaum, Takuya Machida
    • 雑誌名

      Quantum Information and Computation

      巻: 15 ページ: 50-60

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Limit theorems of a 3-state quantum walk and its application for discrete uniform measures2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida
    • 雑誌名

      Quantum Information and Computation

      巻: 15 ページ: 406-418

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Trapping and spreading properties of quantum walk in homological structure2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida, Etsuo Segawa
    • 雑誌名

      Quantum Information Processing

      巻: online 号: 5 ページ: 1539-1558

    • DOI

      10.1007/s11128-014-0819-6

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Co-evolution of networks and quantum dynamics : a generaliz ation of preferential attachment2013

    • 著者名/発表者名
      Vincenzo Nicosia, Takuya Machida, Richard Wilson, Edwin Hancock, Norio Konno, Vito Latora, Simone Severini
    • 雑誌名

      The Journal of Statistical Mechanics : Theory and Experiment

      巻: 08 号: 08 ページ: P08016-P08016

    • DOI

      10.1088/1742-5468/2013/08/p08016

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-avoiding quantum walk in the subspace and its limit the orems2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida, C. M. Chandrashekar, Norio Konno, Thomas Busch
    • 雑誌名

      arXiv : 1307.6288

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] A quantum walk with a non-localized initial state : contribution from a coin-flip operator2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Information

      巻: 11 号: 05 ページ: 1350053-1350053

    • DOI

      10.1142/s0219749913500536

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 時間依存型量子ウォークから現れるギャップ構造をもつ確率分布の極限定理2016

    • 著者名/発表者名
      町田拓也
    • 学会等名
      北海道大学大学院理学研究院数学部門 臨時セミナー
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-02-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Limit distribution of a quantum walk on a two-dimensional square lattice2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida
    • 学会等名
      Joint Mathematics Meetings
    • 発表場所
      Washington State Convention Center, Seattle, WA, America
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 時刻依存型3周期量子ウォークの極限分布2015

    • 著者名/発表者名
      町田拓也
    • 学会等名
      複雑コミュニケーションサイエンス研究会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 複雑ネットワーク上における,ある反応拡散モデルの平衡解の安定性解析2015

    • 著者名/発表者名
      町田拓也
    • 学会等名
      第1回水戸MIセミナー
    • 発表場所
      茨城大学
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時刻依存型3周期量子ウォークの時間極限分布2015

    • 著者名/発表者名
      F. Alberto Grunbaum, 町田拓也
    • 学会等名
      日本数学会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Limit distribution of a 3-period time-dependent quantum walk2015

    • 著者名/発表者名
      F. Alberto Grunbaum, Takuya Machida
    • 学会等名
      Joint Mathematics Meetings
    • 発表場所
      Henry B. Gonzalez Convention Center, TX, USA
    • 年月日
      2015-01-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Limit distribution of a 2-state quantum walk on the line with a delocalized initial state2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida
    • 学会等名
      Joint Mathematics Meetings
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center, Baltimore, MD, U.S.(発表確定)
    • 年月日
      2014-01-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Limit distributions of a quantum walk and central limit theorems in quantum probability theory II2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida
    • 学会等名
      Probabilistic Operator Algebra Sem.
    • 発表場所
      University of California, Berkeley, California, U.S.
    • 年月日
      2013-10-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Limit distributions of a quantum walk and central limit theorems in quantum probabilitv theory I2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Machida
    • 学会等名
      Probabilistic Operator Algebra Sem.
    • 発表場所
      University of California, Berkeley, California, U.S.
    • 年月日
      2013-10-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 図で解る量子ウォーク入門2015

    • 著者名/発表者名
      町田拓也
    • 総ページ数
      234
    • 出版者
      森北出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kisc.meiji.ac.jp/~tz14040/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 研究者が作成した研究内容又は研究成果に関するwebページ

    • URL

      http://www.kisc.meiji.ac.jp/~tz14040/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 研究者のホームページ

    • URL

      http://machida.stat.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] UC Berkeleyのホームページ

    • URL

      http://math.berkeley.edu/people/faculty/takuya-machida

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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