• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 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free probability / operator norm
研究実績の概要

2019年度進めていた研究課題を以下の通り解決した。本研究課題の核の1つである, Bordenave氏と強自由性とテンソル積についての共同研究を完成させた。この研究結果は大きなテンソル積空間の新しい理論と具体的な計算法を提供した。その結果を「Strong asymptotic freeness for independent uniform variables on compact groups associated to non-trivial representations」としてまとめて論文として投稿している(プレプリントはarXiv:2012.08759)。独立なHaar分布に従うユニタリランダム行列の漸近的自由性がVoiculescuによって発見された後、ユニタリランダム行列の強漸近自由性のような作用素ノルムの収束までをこめた強い概念やユーグリッド空間の対称性を表すユニタリ行列ではなく有限集合の対称性を表すランダム置換の強漸近自由性も示されるなど多くの改良がなされてきている。その中で特定の非ランダムな置換で漸近的自由性を達成するものが構成できるという結果が知られている。この結果を深く考察しユニタリ群の表現論から自然に現れる新しい行列モデルを考察した。この一般化した文脈で強漸近的自由性が成り立つことを示せた。表現論における古典的な結果により、この結果からテンソルのへの応用も見つかっている。この結果を得るため4つの新しいツールを開発した(i) 中心化されたWeingarten calculusとその一様評価(ii) ガウスモーメントと行列のユニタリーモーメントの系統的かつ一様な比較、(iii) C*-代数における一般化・単純化された作用素値非バックトラッキング論 (iv) tensor moment matricesの組み合わせ論。

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。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 8件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Aix-Marseille University CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Aix-Marseille University CNRS
  • [雑誌論文] Asymptotic freeness of layerwise Jacobians caused by invariance of multilayer perceptron: the Haar orthogonal case2023

    • 著者名/発表者名
      Collins, Beno\^{i}t and Hayase, Tomohiro
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 397 ページ: 85--109

    • DOI

      10.1007/s00220-022-04441-7

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The spectrum of local random Hamiltonians2023

    • 著者名/発表者名
      Collins, B. and Yin, Z. and Zhao, L. and Zhong, P.
    • 雑誌名

      Journal of Physics. A. Mathematical and Theoretical

      巻: 56 ページ: 035201, 28

    • DOI

      10.1088/1751-8121/acb4c8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A metric characterization of freeness2022

    • 著者名/発表者名
      Cadilhac, L. and Collins, B.
    • 雑誌名

      Journal of Functional Analysis

      巻: 283 ページ: 109562, 14

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2022.109562

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Weingarten calculus2022

    • 著者名/発表者名
      Collins, Benoit and Matsumoto, Sho and Novak, Jonathan
    • 雑誌名

      Notices of the American Mathematical Society

      巻: 69 ページ: 734--745

    • DOI

      10.1090/noti2474

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On the operator norm of non-commutative polynomials in deterministic matrices and iid GUE matrices2022

    • 著者名/発表者名
      Collins, Benoit and Guionnet, Alice and Parraud, Felix
    • 雑誌名

      Cambridge Journal of Mathematics

      巻: 10 ページ: 195--260

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On spectral distribution of sample covariance matrices from large dimensional and large k-fold tensor products2022

    • 著者名/発表者名
      Collins, Benoit and Yao, Jianfeng and Yuan, Wangjun
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Probability

      巻: 27 ページ: 102, 18

    • DOI

      10.1214/22-ejp825

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Additivity violation of the regularized minimum output entropy2022

    • 著者名/発表者名
      Collins, Benoit and Youn, Sang-Gyun
    • 雑誌名

      Documenta Mathematica

      巻: 27 ページ: 1299--1320

    • DOI

      10.4171/dm/898

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Concentration estimates for random subspaces of a tensor product and application to quantum information theory2022

    • 著者名/発表者名
      Collins, Benoit and Parraud, Felix
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics

      巻: 63 ページ: 102202, 13

    • DOI

      10.1063/5.0073837

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] New results around the norm of random matrices and operator-valued non-backtracking theory2022

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Geneva MP seminar
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] convergence of the spectrum of random matrices in the context of rational fractions2022

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      UCSD seminar
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Matrix integrals in a tensor setup2022

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Bielefeld - Melbourne Zufallsmatrizen
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Properties of random tensor matrices with some applications to Quantum Informa- tion Theory2022

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Functional Analysis Seminar - Institute for Advanced Study in Mathematics of HIT
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Matrix models for cyclic monotone and monotone independences2022

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      SIMA 2022 - CIMAT
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Centered Weingarten calculus and centered Wick calculus2022

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Fields Workshop on Noncommutative Geometry, Free Probability Theory and Random Matrix Theory
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Strong convergence2022

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Northwestern Nemmers conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Weingarten calculus for tensors2022

    • 著者名/発表者名
      Benoit Collins
    • 学会等名
      Tensors and applications
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Collins' website

    • URL

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

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi