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2019 Fiscal Year Research-status Report

散乱理論を用いた量子ウォークの弱収束定理の研究

Research Project

Project/Area Number 18K03327
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

鈴木 章斗  信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (70585611)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords量子ウォーク / 弱収束定理 / 速度分布 / スペクトル理論 / 長距離型散乱理論 / ヨスト解
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、(1)量子ウォークの弱収束定理を証明することおよび(2)弱収束定理によって与えられる量子ウォーカーの時間漸近的な速度分布の性質を調べることである。本年度は、(1)の弱収束定理を証明するために必要な量子ウォークに対する散乱理論の研究を行った。特に、未解決である長距離型の場合の散乱理論の構築に努めた。
量子ウォークの長距離型散乱理論では、1次元の特殊な場合には波動作用素が構成できることやムーレの評価を用いた特異連続スペクトルの非存在などが和田氏(八戸高専)によって示されていたが、一般的な場合には未解明であった。
そこで、和田氏と前田氏(千葉大学)との共同研究により、1次元の量子ウォークに関する長距離型の散乱理論を次の意味で完成させた。まず、一般的な長距離型の条件の下で、ヨスト解と呼ばれる一般化固有関数を構成した。次に、それを用いて、特異連続スペクトルの非存在と埋蔵固有値の非存在を示した。
以上の結果は、上で述べた和田氏の特殊な場合における散乱理論とは方法論の上で異なるが、ヨスト解が得られているために、波動作用素の構成より多くの質的情報が得られることを強調したい。すなわち、仮定においても結果においても上述の結果よりも一般的な理論となっている。この結果により、長距離型の弱収束定理を証明するための準備は完全に整った。また、(2)の速度分布を調べる上でもヨスト解が果たすであろう役割は大きい。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画では、最終年度に長距離型の散乱理論を構築する予定であったが、すでにそれが得られたため。

Strategy for Future Research Activity

今年度得られたヨスト解を用いて弱収束定理を完成させる。また、ヨスト解の性質を調べることで、速度分布の性質を明らかにする。

Causes of Carryover

研究打ち合わせや、研究発表のための旅費として、前倒し支払請求を行ったが、コロナの影響でそれらが中止となったため。次年度は、当初の計画通り、研究打ち合わせや、研究発表のための旅費として使用する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] The Witten index for 1D supersymmetric quantum walks with anisotropic coins2019

    • Author(s)
      Suzuki Akito、Tanaka Yohei
    • Journal Title

      Quantum Information Processing

      Volume: 18 Pages: 377

    • DOI

      10.1007/S11128-019-2485-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Supersymmetry for chiral symmetric quantum walks2019

    • Author(s)
      Suzuki Akito
    • Journal Title

      Quantum Information Processing

      Volume: 18 Pages: 363

    • DOI

      10.1007/S11128-019-2474-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Continuous limits of linear and nonlinear quantum walks2019

    • Author(s)
      Maeda Masaya、Suzuki Akito
    • Journal Title

      Reviews in Mathematical Physics

      Volume: 32 Pages: 2050008~2050008

    • DOI

      10.1142/S0129055X20500087

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamics of solitons for nonlinear quantum walks2019

    • Author(s)
      Maeda Masaya、Sasaki Hironobu、Segawa Etsuo、Suzuki Akito、Suzuki Kanako
    • Journal Title

      Journal of Physics Communications

      Volume: 3 Pages: 075002~075002

    • DOI

      10.1088/2399-6528/AAFE2C

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectral mapping theorem of an abstract quantum walk2019

    • Author(s)
      Segawa Etsuo、Suzuki Akito
    • Journal Title

      Quantum Information Processing

      Volume: 18 Pages: 333

    • DOI

      10.1007/S11128-019-2448-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Weak limit theorem for a one-dimensional split-step quantum walk2019

    • Author(s)
      Fuda Toru, Funakawa Daiju, Akito Suzuki
    • Journal Title

      REVUE ROUMAINE DE MATHEMATIQUES PURES ET APPLIQUEES

      Volume: 64 Pages: 157-165

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 一次元二相系量子ウォークのウィッテン指数2019

    • Author(s)
      田中洋平、鈴木章斗
    • Organizer
      日本数学会2019年度秋季総合分科会
  • [Presentation] 時間作用素の不足指数とスペクトル2019

    • Author(s)
      寺西功哲、佐々木格、鈴木章斗、船川大樹、松澤泰道
    • Organizer
      日本数学会2019年度秋季総合分科会
  • [Presentation] サイクル上の量子ウォークにおける発生の固有空間と長時間挙動2019

    • Author(s)
      齋藤渓、鈴木章斗、成松明廣、布田徹
    • Organizer
      日本数学会2019年度秋季総合分科会
  • [Presentation] 多次元格子1欠陥量子ウォークのスペクトル2019

    • Author(s)
      成松明廣、齋藤渓、鈴木章斗、布田徹
    • Organizer
      日本数学会2019年度秋季総合分科会
  • [Presentation] 非ユニタリな量子ウォークのスペクトル1ー望月・金・小布施模型ー2019

    • Author(s)
      船川大樹、浅原啓輔、田中洋平、鈴木章斗
    • Organizer
      日本数学会2019年度秋季総合分科会
  • [Presentation] 非ユニタリな量子ウォークのスペクトル2ー伊原ゼータへの応用ー2019

    • Author(s)
      浅原啓輔、船川大樹、瀬川悦生、鈴木章斗、寺西功哲
    • Organizer
      日本数学会2019年度秋季総合分科会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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