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2016 Fiscal Year Research-status Report

グラフのゼータ関数の拡張と応用

Research Project

Project/Area Number 15K04985
Research InstitutionOyama National College of Technology

Principal Investigator

佐藤 巌  小山工業高等専門学校, 一般科, 教授 (70154036)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywordsグラフ / ゼータ関数 / 量子ウォーク
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、グラフのゼータ関数の拡張と応用について、以下の結果を得た。
(1)四元数Grover行列を時間発展行列とする、グラフ上の離散時間量子ウォークを考え、グラフの第2種weightedゼータ関数の行列式表示を、四元数Grover行列のStudy行列式へ拡張して、四元数Grover行列の固有値を決定した。論文として、Quantum Information Processingに掲載された。
(2)グラフの四元数重みの第2種weightedゼータ関数を定式化して、Study行列式を用いた、橋本型、伊原型の行列式表示を与え、オイラー積を導いた。論文として、Linear Algebra Applicationsに掲載された。また、グラフの四元数重みの第1種weightedゼータ関数を定式化して、Study行列式を用いた、橋本型、伊原型の行列式表示、指数型母関数表示、オイラー積表示を与えた。論文として、Jouranal of Algebraic Combinatoricsに掲載された。
(2)グラフのBartholdiゼータ関数を拡張して、(n+1)変数の一般Bartholdi ゼータ関数を定義し、その行列式表示を求めた。また、グラフの正則被覆の一般Bartholdi ゼータ関数の分解公式と、グラフの一般Bartholdi L-関数の行列式表示を与え、グラフの正則被覆の一般Bartholdi ゼータ関数を、base graphの一般Bartholdi L-関数の積で表した。論文として、Linear Multilinear Algebraに掲載された。
(3)digraphのBartholdiゼータ関数の行列式表示のStark & Terrasの方法による、別証明を与えた。論文として、Graphs and Combinatoricsに掲載された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

グラフやdgraphのゼータ関数の拡張として、グラフの(n+1)変数のBartholdiゼータ関数を定式化して、その行列式表示を与えた。また、digraphの重み付きBartholdiゼータ関数の行列式表示の新たしいを導いた。
また、グラフやdigraphの非可環重みの非可環ゼータ関数の一つとして、グラフの四元数重みのゼータ関数を考え、グラフの四元数第1,2種weghtedゼータ関数を定義し、Studyを行列式を利用して、それの橋本型、伊原型行列式表示、オイラー積表示、指数型母関数表示を与えた。
さらに、量子ウォーク関連では、四元数Grover行列を時間発展行列とする、グラフ上の離散時間量子ウォークを考え、四元数Grover行列の固有値を決定した。

Strategy for Future Research Activity

グラフの新しいcycleの概念を導入して確立して、グラフやdigraphの新しいゼータ関数を定式化して、その行列式表示を導く。また、グラフやdigraphの一般の非可環重みの非可環ゼータ関数を定式化する。グラフのmodifiedゼータ関数の素数定理、Chevotarevの定理、跡公式や、グラフの無限列に対するそれらの極の分布を与える。無限グラフのedgeゼータ関数や、measurable graphのIharaze-takannsuuグラフを、Bartholdiゼータ関数に拡張する。
PGL3(F)やPGSp(4,F) (Fは非アルキメデス的局所体)のBruhat-Tits buildingのIharaゼータ関数をBartholdiゼータ関数に一般化し、単体的複体のIharaゼータ関数を定式化する。
色々なグラフゼータを利用して、一般的な遷移行列を定義し、新しい量子ウォークを定式化して、それらの極限分布を模索する。また、量子グラフ関連では、量子グラフの散乱行列に関する行列式の種々の公式の別証明等、物理への応用を込めた、グラフゼータの新しい方向付けを考えたい。

  • Research Products

    (20 results)

All 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] The matrix-weighted product distance matrix of a tree2017

    • Author(s)
      I. Sato
    • Journal Title

      Far East J. Math. Sci.

      Volume: 101 Pages: 25-37

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The quaternionic weighted zeta function of a graph2016

    • Author(s)
      N. Konno, H. Mitsuhashi, I. Sato
    • Journal Title

      J. Algebraic Combin.

      Volume: 44 Pages: 729-75

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The quaternionic second weighted zeta function of a graph and the Study determinant2016

    • Author(s)
      N. Konno, H. Mitsuhashi, I. Sato
    • Journal Title

      Linear Algebra Appl.

      Volume: 510 Pages: 92-109

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A new proof of a formula for the Bartholdi zeta function of a digraph2016

    • Author(s)
      I. Sato
    • Journal Title

      Graphs Combin.

      Volume: 32 Pages: 1571-1583

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A generalized Bartholdi zeta function for a general graph2016

    • Author(s)
      I. Sato, H.Mitsuhashi, H. Morita
    • Journal Title

      Linear Multilinear Algebra

      Volume: 64 Pages: 991-1008

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The discrete-time quaternionic quantum walk on a graph2016

    • Author(s)
      N. Konno, H. Mitsuhashi, I. Sato
    • Journal Title

      Quantum Inf. Process.

      Volume: 15 Pages: 651-673

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 有限グラフの第2 種四元数重み付きゼータ関数2017

    • Author(s)
      三橋秀生, 今野紀雄, 佐藤巖
    • Organizer
      日本数学会応用数学分科会
    • Place of Presentation
      首都大学
    • Year and Date
      2017-03-25
  • [Presentation] Szegedy walk とstaggered QW の時間発展行列の固有値2017

    • Author(s)
      佐藤巖, 今野紀雄, 瀬川悦生
    • Organizer
      日本数学会応用数学分科会
    • Place of Presentation
      首都大学
    • Year and Date
      2017-03-25
  • [Presentation] A new generalized Barthldi zeta function for a digraph2017

    • Author(s)
      佐藤 巖
    • Organizer
      2017年軽井沢グラフと解析研究集会
    • Place of Presentation
      日本大学軽井沢研修所
    • Year and Date
      2017-02-09
    • Invited
  • [Presentation] 量子ウォークとグラフのゼータ関数2016

    • Author(s)
      佐藤 巌
    • Organizer
      研究集会「新たな数理科学の可能性に向けて - IoT・人工知能・量子ウォークとその周辺 -」
    • Place of Presentation
      横浜国大
    • Year and Date
      2016-12-18
    • Invited
  • [Presentation] 四元数重み付きグラフのゼータ関数と四元数行列式2016

    • Author(s)
      三橋秀生,今野紀雄, 佐藤巖
    • Organizer
      応用数学合同研究集会
    • Place of Presentation
      龍谷大学
    • Year and Date
      2016-12-15
  • [Presentation] Szegedy walk とstaggered QWの時間発展行列の固有値2016

    • Author(s)
      今野紀雄, 佐藤巖, 瀬川悦生
    • Organizer
      応用数学合同研究集会
    • Place of Presentation
      龍谷大学
    • Year and Date
      2016-12-15
  • [Presentation] A generalized Bartholdi zeta function of a graph2016

    • Author(s)
      佐藤巌, 三橋秀生, 森田英章
    • Organizer
      第28回 位相幾何学的グラフ理論集会
    • Place of Presentation
      横浜国大
    • Year and Date
      2016-11-12
  • [Presentation] The characteristic polynomial of the unitary matrix of a 2-tessellable staggered quantum walk on a graph2016

    • Author(s)
      N. Konno, I. Sato, E. Segawa
    • Organizer
      4th-Yokohama Workshop on Quantum Walks
    • Place of Presentation
      Yokohama National University
    • Year and Date
      2016-10-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A matrix-weighted zeta function of a graph2016

    • Author(s)
      佐藤巌, 三橋秀生, 森田英章
    • Organizer
      日本数学会応用数学分科会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2016-09-15
  • [Presentation] グラフのゼータ関数と量子ウォーク2016

    • Author(s)
      佐藤巌
    • Organizer
      第31回関西多重ゼータ研究会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      2016-09-03
    • Invited
  • [Presentation] Grover 行列のtrace formula2016

    • Author(s)
      今野 紀雄,佐藤巖, 森田英章
    • Organizer
      「グラフゼータと量子ウォークの諸相」研究集会
    • Place of Presentation
      室蘭工大
    • Year and Date
      2016-08-29
  • [Presentation] A matrix-weighted zeta function of a graph2016

    • Author(s)
      佐藤巌, 三橋秀生, 森田英章
    • Organizer
      離散数学とその応用研究集会2016
    • Place of Presentation
      高城コミュニティセンター(松島町)
    • Year and Date
      2016-08-20
  • [Presentation] A matrix-weighted zeta function of a graph2016

    • Author(s)
      佐藤巌, 三橋秀生, 森田英章
    • Organizer
      第33回代数的組合せ論シンポジウム
    • Place of Presentation
      ピアザ淡海(大津)
    • Year and Date
      2016-06-24
    • Invited
  • [Presentation] .A matrix-weighted zeta function of a graph2016

    • Author(s)
      I. Sato, H. Mitsuhasi, H. Morita
    • Organizer
      The Japanese Conference on Combinatorics and its Applications (JCCA 2016)
    • Place of Presentation
      Kyoto University
    • Year and Date
      2016-05-25
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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