• 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

2011 年度 実績報告書

自由確率論における不等式と変分原理の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21540208
研究機関東北大学

研究代表者

日合 文雄  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30092571)

キーワード関数解析学 / 確率論 / 自由確率論 / 作用素環 / 作用素論 / 行列解析 / 量子確率論 / 量子情報理論
研究概要

自由エントロピーを基礎に自由確率論の研究を行うとともに,関連して,行列解析,作用素論,量子情報理論について研究した.平成23年度の成果は以下の通りである.
1.安藤・日合は,(0,∞)上の作用素対数凸関数の概念を導入し,それが作用素単調減少関数と同値であることを示し,さらにそれと同値な作用素平均と関連するいくつかの性質を与えた.作用素対数凹関数についても同様に考察した.
2.Mosonyi・日合は,量子α-相対エントロピーが一般化されたカットオフ・レイトで表されることを示し,量子α-相対エントロピーの直接的な操作的解釈を与えた.さらにα-相対エントロピーによって定義されるHolevo容量のいくつかの一般化について考察した.
3.Bourin・日合は,半正定値行列の(ユニタリ不変)対称ノルムに関するいくつかの劣加法性を示すとともに,反ノルムの概念を用いて,Minkowskiの行列式不等式の拡張である優加法性を示した.
4.日合・Mosonyi・Petz-B'enyは,量子相対エントロピーやR'enyi相対エントロピーを含む量子f-ダイバージェンスの劣確率写像の下での単調性とその等号条件について研究した.そのために,(0,∞)上の作用素対数凸関数に対する新しくて有用な積分表示を見つけた.
5.日合・Petzは,正定値行列のなす多様体の上に,平均関数のベキで与えられる核関数によって定義されるリーマン計量について研究した.これらリーマン計量の等距離構造を調べ,測地距離と測地最短線の収束性を考察した.
6.日合・佐野は,(0,∞)上の関数に対する行列凸性と行列単調性をLoewner行列の条件付き負定値性と条件付き正定値性により特徴付けた.有限区間(a,b)上の行列単調関数についても同様な特徴づけを与えた.
7.日合・Petzは,量子情報理論で重要なf-ダイバージェンス,単調計量,量子共分散,χ^2-ダイバージェンスなどの性質が,擬エントロピーを用いて統一的に導かれることを示した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

自由確率論,量子確率論,作用素・行列解析の3つの観点から研究してきた.当初の目的であった自由確率論に現れる不等式の変分原理の研究は必ずしも十分とはいえないが,関連して研究した作用素・行列解析とその量子情報への応用に関して,多方面で多くの成果を上げることができた.

今後の研究の推進方策

本科研費の最終年度においては,量子情報理論・量子確率論の数学的基礎である作用素・行列解析に固有な問題を追求し,これまでの成果をさらに発展させることを主な目標とする.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Loewner matrices of matrix convex and monotone functions2012

    • 著者名/発表者名
      F. Hiai and T. Sano
    • 雑誌名

      J. Math. Soc. Japan

      巻: 64 ページ: 343-364

    • DOI

      DOI:10.2969/jmsj/06420343

  • [雑誌論文] Riemannian metrics on positive definite matrices related to means. II2012

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

      Linear Algebra Appl.

      巻: 436 ページ: 2117-2136

    • DOI

      10.1016/j.laa.2011.10.029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] From quasi-entropy to various quantum information quantities2012

    • 著者名/発表者名
      F.Hiai
    • 雑誌名

      Publ.Res.Inst.Math.Sci.

      巻: 48(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum f-divergences and error correction2011

    • 著者名/発表者名
      F. Hiai, M. Mosonyi, D. Petz and C. Beny
    • 雑誌名

      Rev. Math. Phys

      巻: 23 ページ: 691-747

    • DOI

      DOI:10.1142/S0129055X11004412

  • [雑誌論文] Norm and anti-norm inequalities for positive semi-definite matrices2011

    • 著者名/発表者名
      J.-C. Bourin and F. Hiai
    • 雑誌名

      Internat. J. Math

      巻: 22 ページ: 1121-1138

    • DOI

      DOI:10.1142/S0129167X1100715X

  • [雑誌論文] Operator log-convex functions and operator means2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ando and F. Hiai
    • 雑誌名

      Math. Ann

      巻: 350 ページ: 611-630

    • DOI

      DOI:10.1007/s00208-010-0577-4

  • [雑誌論文] On the quantum R'enyi relative entropies and related capacity formulas2011

    • 著者名/発表者名
      M.Mosonyi
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Inform.Theory

      巻: 57 ページ: 2474-2487

    • DOI

      10.1109/TIT.2011.2110050

    • 査読あり
  • [学会発表] Convexity of quasi-entropy type functions : Lieb's and Ando's convexity theorems revisited2012

    • 著者名/発表者名
      F.Hiai
    • 学会等名
      International Workshop on Anomalous Statistics, Generalized Entropies, and Information Geometry
    • 発表場所
      Nara Women's University, Nara, Japan(招待講演)
    • 年月日
      20120306-20120310
  • [学会発表] Jensen and Minkowski type inequalities for operator means (joint work with J.-C.Bourin)2011

    • 著者名/発表者名
      F.Hiai
    • 学会等名
      14th Workshop "Non-commutative Harmonic Analysis"
    • 発表場所
      The Mathematical Research and Conference Center, Bedlewo, Poland(招待講演)
    • 年月日
      20110925-20111001
  • [学会発表] Toward the final version of Lieb-Ando concavity2011

    • 著者名/発表者名
      日合文雄
    • 学会等名
      研究集会「スペクトル,数域などの作用素の幾何的特性量を用いた作用素の構造研究」
    • 発表場所
      京都大学,数理解析研究所(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-15
  • [学会発表] Higher order extension of L"owner's theory : Operator k-tone functions2011

    • 著者名/発表者名
      日合文雄
    • 学会等名
      作用素論・作用素環論研究集会
    • 発表場所
      琉球大学,50周年記念館(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-04
  • [学会発表] Free energy density in one-dimensional spin chains2011

    • 著者名/発表者名
      F.Hiai
    • 学会等名
      Summer school on "Non-equilibrium statistical mechanics"
    • 発表場所
      Centre de recherches math'ematiques, Montr'eal, Canada(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-20

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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