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Quantum probabilistic study of parametrized trace formulas and L-functions

Research Project

Project/Area Number 20K14298
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 11010:Algebra-related
Research InstitutionKanazawa University (2023)
Nihon University (2020-2022)

Principal Investigator

Sugiyama Shingo  金沢大学, 数物科学系, 准教授 (70821817)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords保型L関数 / 保型形式 / ディリクレL関数 / 零点分布 / 1レベル密度 / 特殊値 / 重み付き零点分布 / ランダム行列 / Dirichlet L関数 / 保型表現 / L関数 / 下方にある零点 / ランダム行列理論 / 重み付き密度予想 / 零点 / low-lying zero / 密度予想 / 重みつき密度予想 / one-level density / L関数の零点 / Hilbert保型形式 / 対称べきL関数 / 対称2次L関数 / Jacquet-Zagier型跡公式 / 跡公式 / 量子確率論
Outline of Research at the Start

跡公式は, 保型形式の空間の次元や保型形式のフーリエ係数の情報を引き出す強力な道具として, 整数論・表現論の双方の観点からこれまで研究されてきた. 楕円保型形式(一変数)のHecke作用素に対する跡公式はZagierによってパラメーター付きの公式に一般化され, 対称2次L関数の解析に応用された. 本研究では, 多変数保型形式の跡公式をパラメーター付きに一般化することを目的とする. そして, 保型L関数に関する整数論的問題へ応用する. 研究遂行のために, 量子確率論と呼ばれる異分野を整数論に持ち込むことにより, 「明示的な計算を回避して明示公式を導出する」という手法を開拓する.

Outline of Final Research Achievements

By a parametrized trace formula, we found a new phenomenon on the density of zeros of symmetric power L-functions weighted by L-values. The phenomenon is that the density is changed if and only if the weight factors are central L-values. Based on this, we suggested a conjecture on the weighted density of zeros of L-functions in a family. Furthermore, we confirmed the conjecture for a family of Dirichlet L-functions, which is a joint work with Ade Irma Suriajaya (Kyushu University). We completed to write a paper on the integrality of Hecke eigenvalues and its applications to Hecke fields. (The content of the paper itself was already completed essentially before.) This is a joint work with Kenji Sakugawa (Shinshu University).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では, L関数の零点分布はランダム行列の固有値分布と同じであろうというKatz-Sarnakの予想の重み付き版を考察した. L関数の特殊値による重み付き零点分布を考察することで, L関数の中心値の特異性を見出す契機となった. 従来のL関数の零点分布は, 重み付き零点分布であっても密度関数がランダム行列理論に出てくる5種類のいずれかに集約されていた. しかし本研究ではその5種類とは異なる密度関数を2種類発見した. またHecke固有値の代数的整数性は一般のHilbert保型形式と一般のSiegel保型形式の場合を扱っているため, 論文が完成し皆が閲覧できる状態になったことには意義がある.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (46 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (7 results) (of which Open Access: 5 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 23 results) Book (1 results) Remarks (3 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Journal Article] モジュラー形式のHecke作用素の固有値の代数的整数性2023

    • Author(s)
      杉山真吾
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録「代数的整数論とその周辺」

      Volume: 2269 Pages: 136-148

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      杉山真吾
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      数理解析研究所講究録「保型表現の解析的・数論的研究」

      Volume: 2264 Pages: 143-156

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      杉山真吾
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      数理解析研究所講究録「解析的整数論とその周辺」

      Volume: 2259 Pages: 102-114

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  • [Journal Article] The Limit Theorem with Respect to the Matrices on Non-backtracking Paths of a Graph2022

    • Author(s)
      Takehiro Hasegawa, Takashi Komatsu, Norio Konno, Hayato Saigo, Seiken Saito, Iwao Sato, Shingo Sugiyama
    • Journal Title

      Annals of Combinatorics

      Volume: Published online: 15 Nov. 2022 Issue: 2 Pages: 249-268

    • DOI

      10.1007/s00026-022-00617-z

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      杉山真吾
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      数理解析研究所講究録「保型形式、保型L関数とその周辺」

      Volume: 2230 Pages: 1-15

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      Shingo Sugiyama, Ade Irma Suriajaya
    • Journal Title

      Research in Number Theory

      Volume: 8 Issue: 3 Pages: 55-55

    • DOI

      10.1007/s40993-022-00359-0

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    • Author(s)
      Sugiyama Shingo, Tsuzuki Masao
    • Journal Title

      Mathematische Zeitschrift

      Volume: - Issue: 2 Pages: 1447-1479

    • DOI

      10.1007/s00209-021-02886-5

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    • Author(s)
      杉山真吾, 横山俊一
    • Total Pages
      192
    • Publisher
      日本評論社
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      https://kenkyu-web.cin.nihon-u.ac.jp/Profiles/149/0014899/profile.html

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URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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