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量子ウオークの疑似周期性から抽出されるグラフ構造

Research Project

Project/Area Number 22K13952
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 12030:Basic mathematics-related
Research InstitutionIshikawa National College of Technology

Principal Investigator

吉江 佑介  石川工業高等専門学校, 一般教育科, 講師 (10916175)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Keywords量子ウォーク / 量子探索 / 周期性
Outline of Research at the Start

本研究では量子ウォークの周期性を拡張させた疑似周期性について研究を行う。長時間的に限りなく周期に近い振る舞いを起こす事(長時間疑周期)や、確率を測った際に周期的になる事(確率疑周期)、特定の摂動を与えた時に周期的になる事(摂動疑周期)など様々な手法で周期性の概念を拡張し、それらについて考察する。更にその応用として未解決である量子探索の有効性を与えるグラフ構造の抽出を行う。

Outline of Annual Research Achievements

R5年度にて学術論文"Odd periodic Grover walk"(単著)がQuantum Information and Processingにて掲載可となった。こちらはGrover walkの周期性に関する論文で, 以前より周期が奇数になるグラフはその周期に応じたサイクルグラフのみであるとの予想を立てていたが, その予想が真である事を述べたものである。手法としてはグラフの確率推移行列の固有多項式の解析によるものである。固有多項式の係数はグラフの幾何的な情報を多分に含んでおり, Grover walkに周期性を課すとその係数にもいくつか制限が掛かる。その制限を侵さないグラフを探すとなれば, それは非常に少ないクラスに絞られる事となり, 結果奇数周期的なGrover walkを持つグラフを全て列挙する事が出来た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

高専の担任など業務に費やす時間がやや多くなり, 研究に割く時間を以前より設けづらくなった為

Strategy for Future Research Activity

いくつかのグラフについて疑似周期性について考案し, 量子探索の有効性を付加するグラフ構造を見出す。まずは手始めにR4年度に投稿した辺符号グラフ上の量子探索の一般化を図り, その足掛かりとする。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Odd-periodic Grover walks2023

    • Author(s)
      Yusuke Yoshie
    • Journal Title

      Quantum Information and Processing

      Volume: 22 Issue: 8 Pages: 316-316

    • DOI

      10.1007/s11128-023-04078-y

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A quantum searching model finding one of the edges of a subgraph in a complete graph2022

    • Author(s)
      Y. Yoshie, K. Yoshino
    • Journal Title

      Quantum Information Processing

      Volume: 21 Issue: 6

    • DOI

      10.1007/s11128-022-03553-2

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 量子ウォークによる部分グラフ探索2023

    • Author(s)
      吉江佑介
    • Organizer
      離散数学とその応用研究集会2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Grover walkの周期性とグラフ幾何2023

    • Author(s)
      吉江佑介
    • Organizer
      日本数学会2023年度秋季総合分科会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 奇数周期的なGrover walkを持つグラフの特徴づけ2022

    • Author(s)
      吉江佑介
    • Organizer
      2022年度応用数学合同研究集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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