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量子ウォークの特徴的な極限挙動とその応用の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18J40151
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 数学基礎・応用数学
研究機関横浜国立大学

研究代表者

遠藤 隆子  横浜国立大学, 工学研究院, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード量子ウォーク / 定常測度 / 固有値分布 / 局在化 / トポロジカル絶縁体 / 極限挙動 / 量子エルゴード性 / 確率モデル
研究実績の概要

登録者は、今年度も量子ウォークの理論研究に取り組んだ。主に下記のテーマについて研究を行った。
1.多状態量子ウォークの定常測度について:転送行列の方法や母関数法を用いて、4状態量子ウォークにはじまり、一般のn状態のモデルに対する定常測度の構成を試みた。また、定常測度と極限測度の関係を模索した。これにより、極限挙動における定常測度の位置づけが明らかになった(なりそうである)。
2.多状態量子ウォークの固有値分布について:2状態量子ウォークに続き、いくつかの典型的な3状態量子ウォークの固有値分布をmathematicaを用いて調べた。量子ウォークの固有値の存在は、局在化の有無と深く関わるので、その分布を調べることは意義のあることである。
3.非ユニタリ量子ウォークの数学的研究とトポロジカル絶縁体の関係に関する研究:近年、フロッケトポロジカル相を調べるうえで、PT対称性を持つ非ユニタリ量子ウォークが重要な役悪を果たすことがわかってきた。そこで本研究では、具体的な非ユニタリ量子ウォークに対して、PT対称性を持つ条件を模索したり、非ユニタリになったことによる固有値分布の挙動への影響を調べたりした。
コロナの影響で対面セミナーが叶わなかったり、子供の保育園が休園になったりで研究が出来ない期間が出てきた。そのため、学振RPDとして最後の年となる令和2年度中に論文化する段階までは至らなかったが、少しずつ研究を進めることは出来ており、近く形になることが予想される。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Eigenvalues of Two-State Quantum Walks Induced by the Hadamard Walk2020

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Endo, Takako Endo, Takashi Komatsu, Norio Konno
    • 雑誌名

      entropy

      巻: 22 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3390/e22010127

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stationary measure for three-state quantum walk2019

    • 著者名/発表者名
      Takako Endo, Takashi Komatsu, Norio Konno, Tomoyuki Terada
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 1 ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 一次元量子ウォークの固有値分布2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤隆子
    • 学会等名
      日本数学会2021年年次会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 3状態量子ウォークの定常測度2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤隆子
    • 学会等名
      量子ウォークのスペクトル散乱理論の数理
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多状態量子ウォークの定常測度2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤隆子
    • 学会等名
      2019年日本数学会年次会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多状態量子ウォークの定常測度2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤隆子
    • 学会等名
      2018年応用数学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 量子ウォークの新展開ー数理と応用(仮) 第11章「定常測度」2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤隆子、小松尭
    • 総ページ数
      32
    • 出版者
      培風館
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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