量子ウォークセミナーアブストラクト

2024年6月6日16:30-18:30 立命館大学量子ウォークセミナー&ディスカッション

セミナー: 16:30--18:30 (ダブルヘッダー), ディスカッション: 18:30--22:30 (参加者には軽食が提供されます)

講演者1: 町田拓也(日大生産工)

講演タイトル1: 量子ウォークの長時間極限分布からわかる量子ウォークの奇妙な性質

Abstract:  ランダムウォークの量子類似物である量子ウォークには、離散時間モデルと連続時間モデルがある。物理学的には、離散時間モデルはディラック方程式の時空間離散版、連続時間モデルはシュレディンガー方程式の空間離散版である。量子ウォークは、それ自体を量子アルゴリズムとみなすことができ、量子コンピュータの基礎理論構築に応用されている。

数学における量子ウォークの研究目標の1つは、長時間極限定理の導出である。長時間時間発展後のウォーカーの空間分布を漸近的に記述する長時間極限分布は、量子ウォークの性質を明らかにするために必要とされている。本講演では、1次元量子ウォークの極限分布を通じて、量子ウォークの興味深い性質を紹介する。講演内容は、Machida and Konno [1]、Grunbaum and Machida [2]、Machida [3]に基づく。

[1] Takuya Machida, Norio Konno, "Limit theorem for a time-dependent coined

quantum walk on the line", F. Peper et al. (Eds.): IWNC 2009, Proceedings in

Information and Communications Technology, Vol.2, pp.226-235 (2010).

[2] F. Alberto Grunbaum, Takuya Machida, "A limit theorem for a 3-period

time-dependent quantum walk", Quantum Information and Computation, Vol.15

No.1&2, pp.50-60 (2015).

[3] Takuya Machida, "Limit distribution of a continuous-time quantum walk

with a spatially 2-periodic Hamiltonian", Quantum Information Processing,

Vol.22, 332 (2023).

講演者2: 鈴木章斗(公立小松大)

講演タイトル2: Title: Dynamics of Non-Unitary Quantum Walks

Abstract:  In this presentation, we define the dynamics of quantum walks interacting with the environment as a quantum statistical mechanical model and examine its dynamics.

2024年6月20 立命館大学量子ウォークセミナー&ディスカッション

セミナー: 16:30--18:00, ディスカッション: 18:00--22:30 (参加者には軽食が提供されます)

講演者: 釣井達也(東京情報大)

講演タイトル: 発展行列から得られる群構造を用いたGrover walk の周期性に関する研究

Abstract:  量子ウォークの周期に関する問題は, 様々な場合において考察がなされている. それらの結果の一つとして, $n$が$1$より大きい正の整数のとき, 頂点数$n$のループ付き完全グラフ上のGrover Walk は周期$2n$を持つことが知られている. このことを証明する際に用いた方法は, 発展行列$U$の固有値に着目する方法であった. 本講演では, 発展行列$U$から得られる群構造に着目して, 頂点数$n$のループ付き完全グラフ上の Grover Walk の周期を求める方法について述べる.その後, すでに知られている結果に対して, 上記の方法がどの程度有用であるかを考察する.

2024年718 立命館大学量子ウォークセミナー&ディスカッション

セミナー: 16:30--18:00, ディスカッション: 18:00--22:30 (参加者には軽食が提供されます)

講演者: 和田 和幸(北海道教育大学 旭川校)

講演タイトル: 量子ウォークの離散固有値に付随する固有関数の指数減衰性

Abstract:  量子ウォークは古典ランダムウォークの量子力学版と称される数理モデルである.

量子ウォークの固有値・固有関数を調べる事は重要である.

シュレディンガー作用素の文脈では,無限遠方への指数減衰性は固有関数が持つ典型的な特徴の1つであると考えられている.

1次元量子ウォークでは転送行列を用いる事で,直接固有ベクトルの無限遠方での挙動を見る事ができる(黄海-齋藤, 2021, QIPなど).

講演では関数解析の視点から,いくつかの仮定を満たせば固有関数が無限遠方で指数減衰する事を紹介したい.

この結果は,布田-船川-鈴木による多次元量子ウォークの結果(2017, QIP)に応用可能である.

全体を通して1次元を例に取り,平易な言葉で解説を試みたい.