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2010 年度 実績報告書

量子確率論と無限次元解析

研究課題

研究課題/領域番号 20340025
研究機関東北大学

研究代表者

尾畑 伸明  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (10169360)

研究分担者 日合 文雄  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30092571)
浦川 肇  東北大学, 国際教育院, 教授 (50022679)
鈴木 香奈子  東北大学, 国際高等研究教育機構, 助教 (10451519)
キーワード量子確率論 / ホワイトノイズ解析 / 無限次元解析 / 複雑ネットワーク / 直交多項式 / 確率解析 / フーリエ・ガウス変換 / 量子中心極限定理
研究概要

量子確率論をめぐる解析的側面(量子ホワイトノイズ解析)と代数的側面(スペクトルグラフ理論における量子確率論的手法)をより高いレベルで融合し、新しい展開を目指すことを目的としている。以下、重点3項,目について成果を述べる。(1)量子ホワイトノイズ方程式:正準交換関係の変換問題を新しいタイプのホワイトノイズ微分方程式に帰着することで、従来のユニタリ同型問題に別証明を与えただけでなく、非ユニタリ変換への道筋をつけることができた。これによって、ボゴリューボフ変換やギルサノフ変換をフーリエ・ガウス変換の枠組みで統一的に扱うことが可能となった。ユニタリ化問題について継続研究中である。(2)非ガウス型量子確率過程:相互作用フォック空間の多モード化の観点から具体例の蓄積を続けた。星形グラフ上のランダムウォークに対して、グラフの頂点を添字とする直交多項式系を構成して、ランダム・ウォークの推移確率の積分表示を与えた。ランダム行列と自由エントロピーを基礎として、自由確率論と関連する行列解析を包括的に研究した。ある種の反応拡散系におけるパターン形成とその安定性を決定し、ノイズの導入について検討を始めた。(3)成長グラフの漸近的スペクトル解析:量子確率論における独立性の諸概念とグラフの構造の関連を一般化し、複雑なグラフを小さなグラフの「合成」として扱うための新しい「グラフ積」を導入した。特に、典型的な4つのグラフ積とQ行列の正値性との関連を明らかにした。ハミンググラクの距離行列の漸近的スペクトルとして新しい分布を導出し、ヤンググラフとの関連を探った。上記の研究課題に関わる内外の研究者を招聘して、第10回仙台ワークショップを12月に開催した。多くの研究集会で成果を発奉するとともに問題点を議論して、次年度につながる方向性を探った。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Markov product of positive definite kernels and applications to Q-matrices of graph products2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Obata
    • 雑誌名

      Colloq.Math.

      巻: (未定)(In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-mode interacting Fock spaces and random walks on graphs2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Obata
    • 雑誌名

      Stochastics

      巻: (未定)(In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic spectral distributions of distance k-graphs of large-dimensional hypercubes2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Obata
    • 雑誌名

      Banach Center Publications

      巻: (未定)(In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loewner matrices of matrix convex and monotone functions2011

    • 著者名/発表者名
      F.Hiai
    • 雑誌名

      J.Math.Soc.Japan

      巻: (未定)(In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the role of basic production terms in an activator-inhibitor system modeling biological pattern formation2011

    • 著者名/発表者名
      Kanako Suzuki, Izumi Takagi
    • 雑誌名

      Funkcialaj Ekvacioj

      巻: (未定)(In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectral properties of the threshold network model2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Ide, N. Konno and N. Obata
    • 雑誌名

      Internet Math.

      巻: 6 ページ: 173-187

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new approach to mutual information. II2010

    • 著者名/発表者名
      F. Hiai
    • 雑誌名

      Banach Center Publications

      巻: 89 ページ: 143-163

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spikes and diffusion waves in a one-dimensional model of chemotaxis2010

    • 著者名/発表者名
      G. Karch and K. Suzuki
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 23 ページ: 3119-3137

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implementation problem for the canonical commutation relation in terms of quantum white noise derivatives2010

    • 著者名/発表者名
      Un Cig Ji, Nobuaki Obata
    • 雑誌名

      J.Math.Phys.

      巻: 51 ページ: 123507

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum white noise derivatives and associated differential equations for white noise operators2010

    • 著者名/発表者名
      Un Cig Ji, Nobuaki Obata
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th Conference of IDAQP(H.Ouerdiane and A.Barhoumi, Eds.)(World Sci.)

      巻: (未定) ページ: 42-54

  • [雑誌論文] Matrix Analysis : Matrix Monotone Functions, Matrix Means, and Majorization (GSIS selected lectures)2010

    • 著者名/発表者名
      F.Hiai
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Information Sciences

      巻: 16 ページ: 139-248

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Affine Weyl groups and the boundary value eigenvalue problems of the Laplacian2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Hoshikawa, Hajime Urakawa
    • 雑誌名

      Interdiscip.Inform.Sci.

      巻: 16 ページ: 93-109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Projectively flat connections and flat connections on homogeneous spaces2010

    • 著者名/発表者名
      Hajime Urakawa
    • 雑誌名

      Hokkaido Math.J.

      巻: 39 ページ: 139-155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collapse of patterns and effect of basic production terms in some reaction-diffusion systems2010

    • 著者名/発表者名
      Kanako Suzuki, Izumi Takagi
    • 雑誌名

      GAKUTO Internat.Ser.Math.Sci.Appl.

      巻: 32 ページ: 163-187

  • [学会発表] Generalizing Minkowski's determinantal inequality (joint work with J.-C.Bourin)2011

    • 著者名/発表者名
      F.Hiai
    • 学会等名
      International Conference "Product Systems and Independence in Quantum Dynamics"
    • 発表場所
      Greifswald, Grermany
    • 年月日
      20110314-20110318
  • [学会発表] Quantum probability theory : Notions of independence and applications to spectral analysis of graphs2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Obata
    • 学会等名
      The 3rd ILJU School of Mathyematics : Banach spaces & Related Topics
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 年月日
      20110116-20110117
  • [学会発表] Convexity of quasi-entropy type functions : Lieb's and Ando's convexity theorems revisited2011

    • 著者名/発表者名
      F. Hiai
    • 学会等名
      The 6th Jikji Workshop : Infinite Dimensional Analysis and Quantum Probability
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      20110108-12
  • [学会発表] Asymptotic Spectral Analysis of Large Graphs---A Quantum Probabilistic Approach2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Obata
    • 学会等名
      Analysis on Graphs in Sendai 2011
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2011-02-21
  • [学会発表] Quantum probabilistic approach to spectral analysis of networks : Some recent results2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Obata
    • 学会等名
      Japan-Korea Workshop on Algebra and Combinatorics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] Existence and behavior of solutions to aggregation equations2011

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki
    • 学会等名
      The 6th Jikji Workshop : Infinite Dimensional Analysis and Quantum Probability
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] Join of one-mode interacting Fock spaces and applications to random walks2011

    • 著者名/発表者名
      N. Obata
    • 学会等名
      The 6th Jikji Workshop on Infinite Dimensional Analysis and Quantum Probability
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2011-01-10
  • [学会発表] Deformed vacuum states and Q-matrices of graphs2010

    • 著者名/発表者名
      N. Obata
    • 学会等名
      Symposium on Analysis and Probability 2010
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20100810-12
  • [学会発表] Riemannian metrics on positive definite matrices related to means (joint work with Denes Petz)2010

    • 著者名/発表者名
      F.Hiai
    • 学会等名
      Information Geometry and its Applications III
    • 発表場所
      Max-Planck-Institut, Leipzig, Germany
    • 年月日
      20100802-20100806
  • [学会発表] Quantum probabilistic aspect to random walks on graphs2010

    • 著者名/発表者名
      N. Obata
    • 学会等名
      13th Workshop on Noncommutative Harmonic Analysis
    • 発表場所
      Bedlewo, Poland
    • 年月日
      20100711-17
  • [学会発表] Operator log-convex functions and operator means (joint work with T.Ando)2010

    • 著者名/発表者名
      F.Hiai
    • 学会等名
      The 16th Conference of the International Linear Algebra Society
    • 発表場所
      Palazzo dei Congress, Pisa, Italy
    • 年月日
      20100621-20100625
  • [学会発表] 発癌メカニズムを記述するある反応拡散系が見せる空間パターン2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木香奈子
    • 学会等名
      数学の展開:諸分野との連携を探る
    • 発表場所
      仙台、日本
    • 年月日
      2010-12-27
  • [学会発表] Non-commutative independence and structure of graphs2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Obata
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所研究集会「独立性と従属性の数理---函数解析学の視点から」
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2010-12-20
  • [学会発表] Join of one-mode interacting Fock spaces and applications2010

    • 著者名/発表者名
      N. Obata
    • 学会等名
      10th Sendai Workshop on Infinite Dimensional Analysis and Quantum Probability
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] Patterns of the shadow system with nontrivial basic production terms2010

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki
    • 学会等名
      Concentration and Related Topics on Nonlinear Problems
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2010-11-22
  • [学会発表] Patterns in a reaction-diffusion model of early carcinogenesis2010

    • 著者名/発表者名
      Kanako Suzuki
    • 学会等名
      Mini-Workshop on Modeling, Simulations and Analysis of Biological Pattern Formation
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2010-10-30
  • [学会発表] Operator log-convexity and its applications2010

    • 著者名/発表者名
      F.Hiai
    • 学会等名
      Program : Quantum Information Theory
    • 発表場所
      Institut Mittag-Leffler, Djursholm, Sweden
    • 年月日
      2010-10-26
  • [学会発表] Steady-state patterns of the shadow system with nontrivial basic production terms2010

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki
    • 学会等名
      Partial Differential Equations in Mathematical Biology
    • 発表場所
      Bedlewo, Poland
    • 年月日
      2010-09-13
  • [学会発表] Spikes and diffusion waves in one-dimensional model of chemotaxis2010

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki
    • 学会等名
      Nonlocal operators and partial differential equations
    • 発表場所
      Bedlewo, Poland
    • 年月日
      2010-06-29

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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