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2018 年度 実績報告書

ランダム行列の深い研究と量子情報理論への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17H04823
研究機関京都大学

研究代表者

COLLINS Benoit  京都大学, 理学研究科, 准教授 (20721418)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードランダム行列 / 自由確率論
研究実績の概要

まず第一に, 研究代表者はCharles Bordenaveとともにランダムテンソルの解析とそれらの強漸近的自由性の問題について非常に大きな進展を遂げた.
研究代表者らはユニタリランダム行列のテンソルに対して強漸近的自由性を証明することができる見通しが立った. 現在, その結果をまとめ,論文を執筆している.
また, Luca Lionniとテンソル積構造に対する自由確率論について研究を大きく進めた. 具体的には,通常の自由確率論でランダム行列のサイズ極限におけるスペクトル分布を研究する道具立てでキーであるR変換と呼ばれるものについて,ランダムテンソルのR変換を求める方法を見出した. これにより, 量子情報理論や量子物理学のlocal unitariesの理論に自由確率論を用いて研究する道具立てができたこととなり, それらの問題への応用が期待できる.
他方, Michael MageeとDoron Purerらと、自由群の自己同型群について自由確率論を用いて調べ,プレプリントをほぼ完成させた. 研究代表者はこの研究をさらに発展させるため, Michael Mageeとsurface wordsの漸近的自由性を証明するという長期プロジェクトを開始した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2018年度には多くの研究を進めることができ, 研究は順調に進んでいると言えるだろう. いくつかのプレプリントの準備は,
研究代表者ら様々な制約(大学の管理運営業務, 特に博士課程の学生の指導, 学位申請)により少し遅れている.

今後の研究の推進方策

2019年度はまず, 完成間近のいくつかのプレプリントを完成させる. 具体的には, ランダム行列理論と自由確率論に関する, Camille MaleとPierre Yves Gaudreau Lamarreとの共同研究、Charles Bordenaveとの共同研究, Michael MageeとDoron Puderとの共同研究である. これらのプレプリントを執筆しつつ, Sushma KumariとVladimir Pestovらと共同研究であるランダム行列と機械学習のプロジェクトを完成させ、Mathieu Fevre、福田素久, 佐久間紀佳らとともに, 漸近的ランダムテンソルに関する研究プロジェクトを進めていく予定である. またCharles Bordenaveとのランダム置換やテンソル積に関わる強漸近的自由性に関する長期的な研究プロジェクトを継続する.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The PPT square conjecture holds generically for some classes of independent states2018

    • 著者名/発表者名
      Collins Benoit、Yin Zhi、Zhong Ping
    • 雑誌名

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      巻: 51 ページ: 425301~425301

    • DOI

      10.1088/1751-8121/aadd52

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On a family of linear maps fromMn(C)toMn2(C)2018

    • 著者名/発表者名
      Collins Benoit、Osaka Hiroyuki、Sapra Gunjan
    • 雑誌名

      Linear Algebra and its Applications

      巻: 555 ページ: 398~411

    • DOI

      10.1016/j.laa.2018.06.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Free probability for purely discrete eigenvalues of random matrices2018

    • 著者名/発表者名
      COLLINS Benoit、HASEBE Takahiro、SAKUMA Noriyoshi
    • 雑誌名

      Journal of the Mathematical Society of Japan

      巻: 70 ページ: 1111~1150

    • DOI

      10.2969/jmsj/77147714

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Semiclassical asymptotics of $$\mathbf {GL}_N({\mathbb {C}})$$GLN(C) tensor products and quantum random matrices2018

    • 著者名/発表者名
      Collins Benoit、Novak Jonathan、?niady Piotr
    • 雑誌名

      Selecta Mathematica

      巻: 24 ページ: 2571~2623

    • DOI

      10.1007/s00029-017-0387-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dual bases in Temperley?Lieb algebras, quantum groups, and a question of Jones2018

    • 著者名/発表者名
      Brannan Michael、Collins Beno?t
    • 雑誌名

      Quantum Topology

      巻: 9 ページ: 715~748

    • DOI

      10.4171/QT/118

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Non commutative probability and the Connes embedding problem2019

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      University of Oslo
    • 招待講演
  • [学会発表] The PPT2 square conjecture holds generically2019

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Chula University Bangkok
    • 招待講演
  • [学会発表] strong freeness for random tensors2019

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      UC Berkeley
    • 招待講演
  • [学会発表] Strong convergence for random permutations2018

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      HKUST (Hong Kong)
    • 招待講演
  • [学会発表] Strong convergence for random permutations2018

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      UCLA (IPAM)
    • 招待講演
  • [学会発表] Random permutations and quantum information theory2018

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Oberwolfach
    • 招待講演
  • [学会発表] Strong convergence for random permutations2018

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Ottawa
    • 招待講演
  • [学会発表] The PPT2 square conjecture holds generically2018

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Nagoya
    • 招待講演
  • [学会発表] Random permutations and quantum information theory2018

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Okinawa (OIST)
    • 招待講演
  • [備考] Benoit Collins' website

    • URL

      https://www.math.kyoto-u.ac.jp/~collins/

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公開日: 2019-12-27  

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