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2015 年度 実績報告書

量子ウォークによるネットワークの構造解析に向けた研究

研究課題

研究課題/領域番号 25800088
研究機関東北大学

研究代表者

瀬川 悦生  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (30634547)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード量子ウォーク
研究実績の概要

二つの事柄について主に実績を得た。
(1)量子ウォークの単体複体上への拡張:
グラフ上の量子ウォークにおいて、グラフにサイクルが存在することにより局在化と呼ばれる現象は起こる。高次のホモロジーに反応するという類推の下、境界作用素を定義して、単体複体上に拡張した新しい量子ウォークを提案した。主に数値計算によって、高次元の"輪っか"や、さらに"縁"に対しても局在化のような反応を示すことを観察することができた。
(2)抽象的な量子ウォークの構成とその固有値解析:
量子ウォークのクラスの中には、その固有値分布が背後にあるランダムウォークの固有値によって語れるクラスがある。この本質的な構造を追求するために、グラフも含むようなより抽象的な空間上のユニタリ作用素を提案した。それによると、この固有値写像を生み出す本質的な要因は、そのユニタリ作用素が、二つの異なる自己共役・ユニタリ作用素の積であるということがわかった。その副産物として、このクラスの量子ウォークのgeneratorを導出することができた。ある種の波動方程式を満たすことが分かった。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] University of California, Berkeley(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, Berkeley
  • [国際共同研究] LNCC(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      LNCC
  • [国際共同研究] Politecnico di Torino(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Politecnico di Torino
  • [国際共同研究] Hankyong National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Hankyong National University
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      4
  • [雑誌論文] Weak limit theorem of a two-phase quantum walk with one defect2016

    • 著者名/発表者名
      S. Endo, T. Endo, N. Konno, E. Segawa, and M. Takei
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Information Sciences

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.4036/iis.2016.R.01

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generator of an abstract quantum walk2016

    • 著者名/発表者名
      E. Segawa and A. Suzuki
    • 雑誌名

      Quantum Studies: Mathematics and Foundations

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1007/s40509-016-0070-1

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum walks on simplicial complexes2016

    • 著者名/発表者名
      K. Matsue, O. Ogurisu and E. Segawa
    • 雑誌名

      Quantum Information Processing

      巻: 15 ページ: 1865-1896

    • DOI

      10.1007/s11128-016-1247-6

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Limit theorems of a two-phase quantum walk with one defect2015

    • 著者名/発表者名
      S. Endo, T. Endo, N. Konno, E. Segawa, and M. Takei
    • 雑誌名

      Quantum Information and Computation

      巻: 15 ページ: 1373-1396

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spectral properties of weighted line digraphs2015

    • 著者名/発表者名
      E. Segawa
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku

      巻: 1956 ページ: 16-28

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 量子ウォークから誘導される諸問題2016

    • 著者名/発表者名
      瀬川悦生
    • 学会等名
      第8回福島応用数学研究集会
    • 発表場所
      コラッセ福島(福島)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ウォークの諸性質2015

    • 著者名/発表者名
      瀬川悦生
    • 学会等名
      RIMS共同研究「偏微分方程式に付随する確率論的問題」
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2015-12-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Szego class and ballistic spreading of quantum walks2015

    • 著者名/発表者名
      E. Segawa
    • 学会等名
      Workshop of Quantum Simulation and Quantum Walks
    • 発表場所
      Yokohama National University (Yokohama)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Generator of some quantum walks2015

    • 著者名/発表者名
      E. Segawa
    • 学会等名
      Workshop on Infinite Dimensional Analysis and Quantum Probability 11th Sendai,
    • 発表場所
      Tohoku University (Sendai)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 単体複体上の量子ウォークの構成2015

    • 著者名/発表者名
      瀬川悦生
    • 学会等名
      RIMS研究集会「量子場の数理とその周辺」
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2015-10-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 無限ツリー上のGrover walkの発生の固有空間2015

    • 著者名/発表者名
      瀬川悦生
    • 学会等名
      日本数学会 2015秋季統合分科会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都)
    • 年月日
      2015-09-13
  • [学会発表] Orthogonal polynomials and the limit distribution of induced quantum walks on the half line2015

    • 著者名/発表者名
      E. Segawa
    • 学会等名
      10th Jikji Workshop on IDAQP,
    • 発表場所
      Chungbuk National University, Korea
    • 年月日
      2015-07-29
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-27  

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