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グラフの非可換ゼータ関数の構築と応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K05249
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学基礎・応用数学
研究機関法政大学 (2017-2018)
宇都宮大学 (2016)

研究代表者

三橋 秀生  法政大学, 理工学部, 教授 (60455095)

研究協力者 佐藤 巖  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードグラフのゼータ関数 / 四元数 / 量子ウォーク / Kirchhoff index / 応用数学 / 代数学
研究成果の概要

本研究では,グラフに付随して定まる有向辺に,非可換な量,すなわち行列や四元数のように積の順序を逆にすると結果が異なるような量,で重みづけした重み付きグラフに対するゼータ関数を定め,非可換な量を成分にもつ行列に対する行列式(非可換行列式)などによる表現の導出など,その主要な性質の解明と関連領域への応用を行った。グラフの第1種重み付きゼータ関数と第2種重み付きゼータ関数の二つについて,これまでの理論を重みが四元数の場合へ一般化し,その成果をグラフ上の四元数量子ウォークのスペクトルの解析に応用した。また,第1種重み付きゼータ関数は,四元数を特殊な場合として含む,より一般の場合への拡張を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は,伊原ゼータ関数に始まるグラフのゼータ関数論を大きく発展させるものであり,四元数量子ウォークへの応用にもみられるように,離散数学,代数学,量子モデルなどへの多大な貢献を期待できる。四元数を初めとする非可換量がグラフ重みとして与えられた場合のゼータ関数のあり方を示したもので,グラフのゼータ関数の非可換化という前人未到のテーマへの礎となるものである。グラフの重み付きゼータ関数がグラフ上の量子ウォークの固有値問題に有効であることから,本研究も量子ウォークとの関連,さらには量子情報などとの関連が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 1件、 招待講演 8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The weighted Kirchhoff index of a graph2018

    • 著者名/発表者名
      H. Mitsuhashi, H. Morita, I. Sato
    • 雑誌名

      Linear Algebra and its Applications

      巻: 547 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1016/j.laa.2018.01.037

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 組合せ論的ゼータと非可換対称函数2018

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生, 森田英章, 佐藤巖
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2075 ページ: 50-66

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Zeta functions of quaternion weighted graphs2018

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2086 ページ: 59-72

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Quaternionic Grover Walks and Zeta Functions of Graphs with Loops2017

    • 著者名/発表者名
      Norio Konno, Hideo Mitsuhashi, Iwao Sato
    • 雑誌名

      Graphs and Combinatorics

      巻: 33 号: 6 ページ: 1419-1432

    • DOI

      10.1007/s00373-017-1785-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quaternionic quantum walks of Szegedy type and zeta functions of graphs2017

    • 著者名/発表者名
      Norio Konno, Kaname Matsue, Hideo Mitsuhashi, Iwao Sato
    • 雑誌名

      Quantum Information and Computation

      巻: 17 ページ: 1349-1371

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Discrete-time Quaternionic Quantum Walk and the Second Weighted Zeta Function on a Graph2017

    • 著者名/発表者名
      Konno N., Mitsuhashi H., Sato I.
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Information Sciences

      巻: 23 号: 1 ページ: 9-17

    • DOI

      10.4036/iis.2017.A.02

    • NAID

      130005519552

    • ISSN
      1340-9050, 1347-6157
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The quaternionic weighted zeta function of a graph2016

    • 著者名/発表者名
      Norio Konno, Hideo Mitsuhashi and Iwao Sato
    • 雑誌名

      Journal of Algebraic Combinatorics

      巻: 44 号: 3 ページ: 729-755

    • DOI

      10.1007/s10801-016-0686-6

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The quaternionic second weighted zeta function of a graph and the Study determinant2016

    • 著者名/発表者名
      Konno N., Mitsuhashi H., Sato I.
    • 雑誌名

      Linear Algebra and its Applications

      巻: 510 ページ: 92-109

    • DOI

      10.1016/j.laa.2016.08.007

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The weighted Kirchhoff index of a graph2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤巖, 三橋秀生, 森田英章
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有限グラフ上の四元数量子ウォークの左固有値について2018

    • 著者名/発表者名
      今野紀雄, 三橋秀生, 佐藤巖
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 四元数Grover行列の左固有値2018

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生
    • 学会等名
      Workshop of Graphs and Analysis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有限グラフ上の四元数Grover walk の左スペクトルについて2018

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生, 今野紀雄, 佐藤巖
    • 学会等名
      応用数学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The weighted Kirchhoff index of a graph2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤巖, 三橋秀生, 森田英章
    • 学会等名
      応用数学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Quaternionic quantum walks of Szegedy type on graphs2018

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生
    • 学会等名
      Workshop of Graphs and Analysis
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A weighted generalized Bartholdi zeta function of a digraph2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤巖, 三橋秀生, 森田英章
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 有限グラフ上の四元数Szegedyウォークと第2種重み付きゼータ関数2017

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生, 今野紀雄, 松江要, 佐藤巖
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A generalized Bartholdi zeta function of a graph2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤巖, 三橋秀生, 森田英章
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 組合せ論的ゼータ函数と非可換対称函数2017

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生, 森田英章, 佐藤巖
    • 学会等名
      RIMS共同研究「表現論と組合せ論」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフの第2種重み付きゼータ関数の四元数化2017

    • 著者名/発表者名
      今野紀雄, 三橋秀生, 佐藤巖
    • 学会等名
      応用数学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Zeta functions of quaternion weighted graphs2017

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生
    • 学会等名
      RIMS共同研究「代数的組合せ論および有限群・頂点作用素代数とその表現の研究」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グラフの第2種重み付きゼータ関数の四元数化2017

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生
    • 学会等名
      Workshop of Graphs and Analysis
    • 発表場所
      日本大学軽井沢研修所
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 重み付きグラフのゼータ関数の四元数化2017

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生
    • 学会等名
      量子論にまつわる数学と数論の連携探索
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有限グラフの第2 種四元数重み付きゼータ関数2017

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生,今野紀雄,佐藤巖
    • 学会等名
      2017 日本数学会年会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Quaternionic quantum walks and zeta functions of graphs2016

    • 著者名/発表者名
      Hideo Mitsuhashi
    • 学会等名
      JCCA 2016: The Japanese Conference on Combinatorics and its Applications
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有限グラフ上の四元数重み付きゼータ関数と四元数行列式2016

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生
    • 学会等名
      第33回代数的組合せ論シンポジウム
    • 発表場所
      ピアザ淡海(滋賀県)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 四元数重み付きグラフのゼータ関数2016

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生
    • 学会等名
      グラフゼータと量子ウォークの諸相
    • 発表場所
      室蘭工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ウォークとクリフォード代数2016

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生
    • 学会等名
      量子ウォークの代数的考察と光学との融合
    • 発表場所
      佐世保工業高等専門学校
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 四元数重み付きグラフのゼータ関数と四元数行列式2016

    • 著者名/発表者名
      三橋秀生,今野紀雄,佐藤巖
    • 学会等名
      応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kenkyu-web.i.hosei.ac.jp/Profiles/103/0010203/profile.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://ai.ws.hosei.ac.jp/wp/staff/mitsuhashi/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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