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パラメーター付き跡公式とL関数の量子確率論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K14298
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分11010:代数学関連
研究機関金沢大学 (2023)
日本大学 (2020-2022)

研究代表者

杉山 真吾  金沢大学, 数物科学系, 准教授 (70821817)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード保型L関数 / 保型形式 / ディリクレL関数 / 零点分布 / 1レベル密度 / 特殊値 / 重み付き零点分布 / ランダム行列 / Dirichlet L関数 / 保型表現 / L関数 / 下方にある零点 / ランダム行列理論 / 重み付き密度予想 / 零点 / low-lying zero / 密度予想 / 重みつき密度予想 / one-level density / L関数の零点 / Hilbert保型形式 / 対称べきL関数 / 対称2次L関数 / Jacquet-Zagier型跡公式 / 跡公式 / 量子確率論
研究開始時の研究の概要

跡公式は, 保型形式の空間の次元や保型形式のフーリエ係数の情報を引き出す強力な道具として, 整数論・表現論の双方の観点からこれまで研究されてきた. 楕円保型形式(一変数)のHecke作用素に対する跡公式はZagierによってパラメーター付きの公式に一般化され, 対称2次L関数の解析に応用された. 本研究では, 多変数保型形式の跡公式をパラメーター付きに一般化することを目的とする. そして, 保型L関数に関する整数論的問題へ応用する. 研究遂行のために, 量子確率論と呼ばれる異分野を整数論に持ち込むことにより, 「明示的な計算を回避して明示公式を導出する」という手法を開拓する.

研究成果の概要

パラメーター付き跡公式を用いることによって, 対称べきL関数の族の零点分布にL関数の特殊値の重みをつけた量に関する新たな現象を発見した. その現象とは, 重み因子がL関数の中心値のときに限り, 重み付き零点分布が重み無しの零点分布から変化するというものである. これをもとに, 一般のL関数の族に対して重み付き零点分布に関する予想を立てた. さらにDirichlet L関数の族に対して予想を確認した(九州大学のAde Irma Suriajaya氏と共同). 以前に成果をあげたHecke固有値の代数的整数性およびHecke体への応用を論文として完成させた(信州大学の佐久川憲児氏と共同).

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では, L関数の零点分布はランダム行列の固有値分布と同じであろうというKatz-Sarnakの予想の重み付き版を考察した. L関数の特殊値による重み付き零点分布を考察することで, L関数の中心値の特異性を見出す契機となった. 従来のL関数の零点分布は, 重み付き零点分布であっても密度関数がランダム行列理論に出てくる5種類のいずれかに集約されていた. しかし本研究ではその5種類とは異なる密度関数を2種類発見した. またHecke固有値の代数的整数性は一般のHilbert保型形式と一般のSiegel保型形式の場合を扱っているため, 論文が完成し皆が閲覧できる状態になったことには意義がある.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うちオープンアクセス 5件、 査読あり 3件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 14件、 招待講演 23件) 図書 (1件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [雑誌論文] モジュラー形式のHecke作用素の固有値の代数的整数性2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録「代数的整数論とその周辺」

      巻: 2269 ページ: 136-148

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hecke作用素のレゾルベント跡公式とHurwitz類数の最適評価2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録「保型表現の解析的・数論的研究」

      巻: 2264 ページ: 143-156

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ディリクレL関数に対する重み付き1レベル密度2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録「解析的整数論とその周辺」

      巻: 2259 ページ: 102-114

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Limit Theorem with Respect to the Matrices on Non-backtracking Paths of a Graph2022

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Hasegawa, Takashi Komatsu, Norio Konno, Hayato Saigo, Seiken Saito, Iwao Sato, Shingo Sugiyama
    • 雑誌名

      Annals of Combinatorics

      巻: Published online: 15 Nov. 2022 号: 2 ページ: 249-268

    • DOI

      10.1007/s00026-022-00617-z

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 対称べき L 関数の低い位置にある零点の重みつき密度について2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録「保型形式、保型L関数とその周辺」

      巻: 2230 ページ: 1-15

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Weighted one-level density of low-lying zeros of Dirichlet L-functions2022

    • 著者名/発表者名
      Shingo Sugiyama, Ade Irma Suriajaya
    • 雑誌名

      Research in Number Theory

      巻: 8 号: 3 ページ: 55-55

    • DOI

      10.1007/s40993-022-00359-0

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative non-vanishing of central values of certain L-functions on GL(2) x GL(3)2022

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Shingo, Tsuzuki Masao
    • 雑誌名

      Mathematische Zeitschrift

      巻: - 号: 2 ページ: 1447-1479

    • DOI

      10.1007/s00209-021-02886-5

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] I-Bessel lattice sums and their relations to theta functions, coding theory and heat equations2024

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      第17回ゼータ若手研究集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On relations between L-functions and random matrix theory2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      量子場の数理とその周辺
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hecke体の次数増大度の評価について2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      東工大 数論・幾何学セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Weighted density conjecture for families of L-functions2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      Zeta Functions in OKINAWA 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ベッセル関数の格子上の和とテータ関数、線型符号、半離散熱方程式との関係2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      エクスパンダーグラフの新しい構成手法の確立とその応用2
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Weighted distribution of low-lying zeros of L-functions in a family2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      The eleventh Pan Asian Number Theory Conference (PANT 2023-Harbin)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] L関数の族の重み付き零点密度とランダム行列理論について2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      北陸数論セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 保型形式とL関数の多角的研究について, これまでとこれから2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      金沢大学数理学談話会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent progress on the weighted density of low-lying zeros of L-functions in a family2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      Number Theory in Tokyo
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 同変関数の存在とSchwarz微分2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      日本数学会2023年度年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラマヌジャングラフの構成と暗号学的ハッシュ関数への応用2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      2023早稲田整数論研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラマヌジャングラフと暗号学的ハッシュ関数2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      第16回ゼータ若手研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hecke作用素のレゾルベント跡公式とHurwitz類数の最適評価2023

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「保型表現の解析的・数論的研究」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モジュラー形式のヘッケ固有値の代数的整数性2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「代数的整数論とその周辺2022」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum probability theory and the Hecke algebra of p-adic PGL(2)2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      Zeta Functions in OKINAWA 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 同変関数の存在性とシュワルツ微分について2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      早稲田整数論セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] モジュラー形式のヘッケ固有値の整数性とそのヘッケ体への応用2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      津田塾大学整数論ワークショップ2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Introduction to the Ramanujan-Petersson conjecture and subconvexity2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      第23回整数論オータムワークショップ "Analytic number theoretic aspects of automorphic L-functions"
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ディリクレL関数に対する重み付き1レベル密度2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      RIMS共同研究 (公開型)「解析的整数論とその周辺」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum walks and zeta functions2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      CRESTミニワークショップ「量子計算と暗号」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シュワルツ微分と同変関数について2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      九大代数学セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The one-level density for Dirichlet L-functions weighted by L-values2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      第9回京都保型形式研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Weighted One-level Density for Symmetric Power L-Functions2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      Arithmetik an der A7
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the existence of equivariant functions2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      多重ゼータ値の諸相
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 対称べき L 関数の低い位置にある零点の重みつき密度について2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「保型形式、保型L関数とその周辺」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] L関数と保型形式について2021

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      第17回ドレスト光子理論個別検討会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グラフ上の後戻りのない道の個数の非可換化と極限定理2021

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      ラマヌジャン・グラフの整数論による耐量子計算機暗号へのアプローチ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 四元数環を用いたラマヌジャングラフの明示的構成2021

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      スペクトラルグラフ理論および周辺領域, 第10回研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ある保型L関数の族の零点分布について2021

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      Langlands and Harmonic Analysis 第5回
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Resolvent trace formulas and optimal estimates of the Kronecker-Hurwitz class numbers2020

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      第7回京都保型形式研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 対称べきL関数のlow-lying zeroと対称2次L関数の特殊値について2020

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      神戸大学大学院理学研究科数学教室談話会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hilbertモジュラー形式の対称べきL関数のlow-lying zeroの分布とL関数の特殊値による重み付き分布について2020

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾
    • 学会等名
      Friday Tea Time Zoom Seminar
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Low-lying zeros of symmetric power L-functions weighted by L-values2020

    • 著者名/発表者名
      Shingo Sugiyama
    • 学会等名
      Japan Europe Number Theory Exchange Seminar
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 社会に最先端の数学が求められるワケ(2)2022

    • 著者名/発表者名
      杉山真吾, 横山俊一
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      日本評論社
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 素数を扱う関数と原子核エネルギーの不思議なつながり

    • URL

      https://yumenavi.info/vue/lecture.html?gnkcd=g013373

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 杉山真吾のホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/view/s-sugiyama/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 日本大学研究者情報システム

    • URL

      https://kenkyu-web.cin.nihon-u.ac.jp/Profiles/149/0014899/profile.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Number Theory in Tokyo2023

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 第23回整数論オータムワークショップ "Analytic number theoretic aspects of automorphic L-functions"2022

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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