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2022 年度 実績報告書

有向グラフ上の量子ウォークの研究及び固有値による有向グラフの構造決定の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20J01175
研究機関横浜国立大学

研究代表者

久保田 匠  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワード量子ウォーク / 周期性 / スペクトルグラフ理論 / 代数的グラフ理論
研究実績の概要

当該年度も多くの研究業績を残すことができた。量子ウォークの周期性を研究するにあたり、代数的整数論だけでなく、体論やガロア理論も有用であることが分かったことが大きい。体論やガロア理論の基礎的な知識を補填し、代数的グラフ理論の基本的な事実と組み合わせることで「周期が 2*奇数 の Grover walk を誘導する正則グラフが多くの場合サイクルグラフに限られる」ことを明らかにした。周期がひとつ決まると、discriminant と呼ばれる、正規化した隣接行列が持つべき固有値が明示的に決定される。このとき、固有値の重複度の情報が、代数的数のQ上共役を調べることで明らかにされる。このことに注目し、代数的数のQ上共役を体の対称性、つまりガロア群を調べることで明らかにした。また、当該年度はガロア理論と体論を用いた研究だけでなく、strongly walk regular graph と呼ばれるグラフクラスの周期性も研究した。こちらについては、綺麗な結果は得られていないが、コンピュータを用いて周期性をもつグラフの固有値のリストを列挙することに成功した。現在は、コンピュータを用いて得られた固有値のリストを実現するグラフの存在性について議論している。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] Mixed regular graphs to induce periodic quantum walks2022

    • 著者名/発表者名
      Sho Kubota
    • 学会等名
      エクスパンダーグラフの構成手法の確立とその応用
    • 招待講演
  • [学会発表] On symmetric spectra of Hermitian adjacency matrices for non-bipartite mixed graphs2022

    • 著者名/発表者名
      Sho Kubota
    • 学会等名
      2022年度応用数学合同研究集会

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公開日: 2023-12-25  

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