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2014 Fiscal Year Annual Research Report

グラフのゼータ関数の拡張とその応用

Research Project

Project/Area Number 23540176
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) 2011-04-28 – 2015-03-31
Keywordsグラフ / ゼータ関数
Outline of Annual Research Achievements

グラフやdigraphのゼータ関数の拡張として、digraphのBartholdiゼータ関数の新しい行列式表示、グラフの行列重みのL関数の行列式表示を与えた。また、グラフのedge L関数を導入し、その行列式表示を導いた。さらには、2部グラフの3変数の一般Bartholdiゼータを定義し、その行列式表示を得た。応用として、hypergraphの3変数の一般Bartholdiゼータ関数を導入し、その行列式表示を与えた。無限グラフについては、periodic simple graph GのBartholdiゼータ関数が、Gへ収束する正則被覆グラフの無限列のBartholdiゼータ関数の極限であることを示した。
量子グラフ関連では、Smilanskyの定理をdigraphに拡張し、それを下に、グラフやdigraphの新たな重み付きゼータ関数を定義し、その行列式表示を得た。量子ウォークについては、グラフ上の離散時間量子ウォークの一つであるGroverウォークのGrover遷移行列、その正台、2乗の正台の特性多項式を、グラフゼータの行列式表示を用いて導出し、直接的に、それらのスペクトルを決定した。また、一般Szegedy遷移行列を導入して、その特性多項式を与え、Grover遷移行列とその正台、Szegedy遷移行列の特性多項式を導き、それらのスペクトルを決定した。量子グラフの4つの散乱行列から、4つの量子ウォークを考え、それらの関係を論じ、特性多項式を導いた。さらに、crystal latticeのquotient graph上のtwisted Szegedy遷移行列の固有値を調べ、crystal lattice上のGroverウォークの局在性、線形的広がりを考察した。Grover遷移行列とIharaゼータ関数の関連性をもとに、Grover遷移行列の2乗の正台を”edge matrix”とする、グラフのmodifiedゼータ関数を定義し、オイラー積、母関数表示、行列式表示、極、収束半径を与え、complexityとの関連を論じた。

  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Spectral and asymptotic properties of Grover walks on crystal lattices2014

    • Author(s)
      Y. Higuchi, N. Konno, I. Sato, E. Segawa
    • Journal Title

      J. Funct. Anal.

      Volume: 267 Pages: 4197, 4235

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A remark on zeta functions of finite graphs via quantum walks2014

    • Author(s)
      Y. Higuchi, N. Konno, I. Sato, E. Segawa
    • Journal Title

      Pacific Journal of Mathematics for Industry

      Volume: 6 Pages: 9

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Zeta functions and complexities of middle graphs of semiregular bipartite graphs2014

    • Author(s)
      I. Sato
    • Journal Title

      Discrete Math.

      Volume: 335 Pages: 92,99

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] New proofs of Bapat and Sivasubramanian's theorems2014

    • Author(s)
      I. Sato
    • Journal Title

      Linear Algebra Appl.

      Volume: 448 Pages: 1,10

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A matrix-weighted zeta function of a graph2014

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

      Linear Multilinear Algebra

      Volume: 62 Pages: 114, 125

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 量子グラフウォーク2015

    • Author(s)
      佐藤 巖, 今野 紀雄, 瀬川 悦生, 樋口 雄介
    • Organizer
      日本数学会応用数学分科会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2015-03-21
  • [Presentation] 量子グラフウォーク2015

    • Author(s)
      佐藤 巖, 今野 紀雄, 瀬川 悦生, 樋口 雄介
    • Organizer
      スペクトラルグラフ理論および周辺領域(第3回研究集会)」
    • Place of Presentation
      広島工業大学
    • Year and Date
      2015-03-14
  • [Presentation] グラフの伊原ゼータ関数2015

    • Author(s)
      佐藤 巖
    • Organizer
      熊本大学教育学部数学教室幾何セミナー(連続講演)
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2015-03-11
    • Invited
  • [Presentation] Weighted zeta functions for quotients of regular coverings of graphs2015

    • Author(s)
      根上生也、佐藤巌
    • Organizer
      研究会「直観幾何学」(熊本大学)
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2015-03-10
  • [Presentation] 量子ウォークとグラフのゼータ関数2015

    • Author(s)
      佐藤巌
    • Organizer
      数理科学小研究集会(福島大学)
    • Place of Presentation
      福島大学
    • Year and Date
      2015-01-30
    • Invited
  • [Presentation] A note on the discrete-time evolutions of quantum walk on a graph2015

    • Author(s)
      Y. Higuchi, N. Konno, I. Sato, E. Segawa
    • Organizer
      AMS Special Session on Quantum Markov Chains, Quantum Walks, and Related Topics
    • Place of Presentation
      USA, Texas, San Antonio, Convention Center
    • Year and Date
      2015-01-12
  • [Presentation] 量子グラフから得られる量子ウォーク2014

    • Author(s)
      今野 紀雄, 佐藤 巖, 瀬川 悦生, 樋口 雄介
    • Organizer
      応用数学合同研究集会(龍谷大学)
    • Place of Presentation
      龍谷大学
    • Year and Date
      2014-12-19
  • [Presentation] A note on the discretetime evolutions of quantum walk on a graph2014

    • Author(s)
      Y. Higuchi, N. Konno, I. Sato, E. Segawa
    • Organizer
      Quantum Simulations and Quantum Walks 2014
    • Place of Presentation
      South Africa, the Pumula Beach Hotel
    • Year and Date
      2014-11-26
  • [Presentation] グラフのmodified zeta functionのtrace formula2014

    • Author(s)
      佐藤 巖
    • Organizer
      3rd Yokohama Workshop on Quantum Walks(横浜国大)
    • Place of Presentation
      横浜国大
    • Year and Date
      2014-11-19
  • [Presentation] Quantum graph walk2014

    • Author(s)
      今野 紀雄, 佐藤 巖, 瀬川 悦生, 樋口 雄介
    • Organizer
      第26 回位相幾何学的グラフ理論研究集会(横浜国大)
    • Place of Presentation
      横浜国大
    • Year and Date
      2014-11-14
  • [Presentation] グラフの離散時間量子ウォークの遷移行列に関するゼータ関数2014

    • Author(s)
      今野 紀雄, 佐藤 巖, 瀬川 悦生, 樋口 雄介
    • Organizer
      日本数学会応用数学分科会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2014-09-25
  • [Presentation] 量子グラフから得られる量子ウォーク2014

    • Author(s)
      今野 紀雄, 佐藤 巖, 瀬川 悦生, 樋口 雄介
    • Organizer
      量子系の数理と物質制御への展開:量子ウォークを架け橋に(東北大学)
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2014-09-18
  • [Presentation] The weighted complexity of the line digraph of a digraph2014

    • Author(s)
      I. Sato,
    • Organizer
      Japanese Conference on Combinatorics and its Applications 2014 (Tsukuba University)
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2014-08-28
  • [Presentation] he weighted complexity of the line digraph of a digraph2014

    • Author(s)
      佐藤 巖
    • Organizer
      離散数学とその応用研究集会2014アブストラクト(新潟大学)
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2014-08-22
  • [Presentation] グラフの離散時間量子ウォークの遷移行列に関するゼータ関数2014

    • Author(s)
      佐藤 巖
    • Organizer
      室蘭工大表現論特別セミナー」(室蘭工大)
    • Place of Presentation
      室蘭工大
    • Year and Date
      2014-06-06
    • Invited
  • [Presentation] A zeta function of a graph with respect to the transition matrix of quantum walk2014

    • Author(s)
      Y. Higuchi, N. Konno, I. Sato and E. Segawa
    • Organizer
      Japan Conference on Graph Theory and Combinatorics (Nihon University)
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2014-05-18

URL: 

Published: 2016-06-01  

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