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Analysis of noncommutative rational functions in terms of free probability

Research Project

Project/Area Number 22KJ1817
Project/Area Number (Other) 22J12186 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section国内
Review Section Basic Section 12010:Basic analysis-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

宮川 明裕  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords非可換有理関数 / 双対系 / 共役系 / q-ガウス分布 / 分布の強収束 / 非可換ダイバージェンスフリーベクトル場 / 自由確率論 / qガウス分布
Outline of Research at the Start

本研究では有限フォンノイマン環の作用素達を有理関数に代入して得られる作用素について自由確率論の道具を用いて解析することが目的である。具体的には、作用素として自由独立な作用素達やそのq変型などを考え、それらを有理関数に代入して得られる作用素の特徴づけやスペクトル分布の解析的な性質を導くことを目標としている。さらに応用として、この分布とランダム行列の固有値分布と関係について研究する。

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、昨年度の結果で得られたフォック空間上の作用素の解析に関する知識を用いて、前期では多変数qガウス分布におけるパラメータqに関する非可換分布の強収束に関する結果を得ることができた。また後期には、自由半円分布におけるダイバージェンスフリーベクトル場の直交分解によって得られた部分ベクトル場の解析に関する結果を名古屋大学の伊藤久優雅氏との共同研究によって得ることができた。最初の結果について、非可換分布の強収束は古典的な確率分布の分布収束に加え、サポートに外れ値が生じないという強い条件を非可換確率論の枠組みで考えた概念であり、主にランダム行列の分野で研究され、作用素環論や量子情報、量子群、ランダム曲面といった様々な分野に登場している重要な概念である。さらにこの非可換分布の強収束は、研究課題のテーマである非可換有理関数とも関係しており、非可換有理関数に多変数qガウス分布を代入して得られる作用素はqを連続的に変形すると分布収束に関して連続的に変形するだけでなく、サポートに関しても連続的に変形することがわかった。二つ目の結果ついては、Voiculescu氏によって導入された自由独立半円分布に対するダイバージェンスフリーベクトル場について研究したものであり、フォック空間の直交分解に対応した部分ベクトル場の次元や直交射影の具体的な表示を得ることができた。この研究は自由群フォン・ノイマン環上のトレースを保存する1パラメータ自己同型群の間の対応や、流体力学におけるオイラー方程式の類似物に関係している。研究期間全体を通じて非可換有理関数と自由確率論の関係性を研究していく中で、双対系や共役系といった自由確率論に登場する作用素達について研究することになり、フォック空間の技術を用いた有理関数の特徴づけやq-ガウス系に対する双対系、共役系の存在や強収束などの研究成果を出すことに成功した。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Saarland University(ドイツ)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] KTH Royal Institute of Technology(スウェーデン)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Baylor University(米国)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] A short note on strong convergence of q-Gaussians2023

    • Author(s)
      Miyagawa Akihiro
    • Journal Title

      International Journal of Mathematics

      Volume: 34 Issue: 14

    • DOI

      10.1142/s0129167x23500878

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A dual and conjugate system for q-Gaussians for all q2023

    • Author(s)
      Miyagawa Akihiro、Speicher Roland
    • Journal Title

      Advances in Mathematics

      Volume: 413 Pages: 108834-108834

    • DOI

      10.1016/j.aim.2022.108834

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A characterization of rationality in free semicircular operators2022

    • Author(s)
      Miyagawa Akihiro
    • Journal Title

      Journal of Functional Analysis

      Volume: 283 Issue: 8 Pages: 109609-109609

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2022.109609

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Convergence for noncommutative rational functions evaluated in random matrices2022

    • Author(s)
      Collins Benoit、Mai Tobias、Miyagawa Akihiro、Parraud Felix、Yin Sheng
    • Journal Title

      Mathematische Annalen

      Volume: - Issue: 1 Pages: 543-574

    • DOI

      10.1007/s00208-022-02530-5

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Free probabilistic analysis for q-Gaussians2024

    • Author(s)
      Akihiro Miyagawa
    • Organizer
      French Japanese Conference on Probability & Interactions at IHES
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recent progress on $q$-Gaussians.2023

    • Author(s)
      Akihiro Miyagawa
    • Organizer
      Workshop on Operator Algebras and Applications: Free Probability at Fields Institute.
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Strong convergence of q-Gaussians with respect to the parameter q.2023

    • Author(s)
      Akihiro Miyagawa
    • Organizer
      Non-Commutative Probability and Related Topics 2023.
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 多変数qガウス分布と自由確率論2023

    • Author(s)
      Akihiro Miyagawa
    • Organizer
      異分野・異業種研究交流会 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] The q-Gaussians and the conjugate system2023

    • Author(s)
      Akihiro Miyagawa
    • Organizer
      East Asia Core Doctoral Forum in Mathematics
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Free analysis of the q-Gaussians2022

    • Author(s)
      宮川明裕
    • Organizer
      作用素環論の最近の進展
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] Akihiro Miyagawa homepage

    • URL

      https://www.math.kyoto-u.ac.jp/~a.miyagawa/miyagawa.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 宮川明裕(Akihiro Miyagawa)

    • URL

      https://researchmap.jp/akihiro_miyagawa

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] Akihiro Miyagawa

    • URL

      https://orcid.org/0000-0002-2525-5283

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-28   Modified: 2024-12-25  

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