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研究シーズ集

複雑系研究入門:数学で複雑な現象を操る

研究概要

実世界における非線形現象を示す物理系を対象として、数理科学や数値計算を用いた解析を行っています。系をどのようにモデル化するか、系がどのような力学的振る舞いを示すか、系が出力するデータからどのような情報を引き出せるか、系に対してどのような制御器を設計できるかなどの問題に取り組んでいます。量子力学で記述されるミクロスケールの系から、古典力学で記述されるマクロスケールの系まで、幅広く扱っています。特に、原子集団、神経細胞、歩行者のステップ、化学反応など幅広い分野で見られる同期現象に興味関心があります。

  • 半古典位相縮約理論を用いた量子同期現象の解析
  • 非線形振動子と周期外力との同期現象における周期波形の大域的な最適化
  • 限定アクセス下でのスピンネットワークの構造推定および初期状態生成

当該シーズに関連する研究業績

  • “Optimization of periodic input waveforms for global entrainment of weakly forced limit-cycle oscillators” Yuzuru Kato, Anatoly Zlotnik, Jr-Shin Li, Hiroya Nakao, Nonlinear dynamics, 105, 2247–2263 (2021)
  • “A definition of the asymptotic phase for quantum nonlinear oscillators from the Koopman operator viewpoint” Yuzuru Kato, Hiroya Nakao , Chaos 32, 063133 (2022)
  • “Quantum asymptotic phase reveals signatures of quantum synchronization” Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, New J. Phys. 25 023012 (2023).

この研究シーズに関係する教員

加藤 譲

KATO Yuzuru

複雑系知能学科  准教授

研究分野

応用数学、数理工学(非線形科学、量子力学、制御工学)

前職・前歴

東京工業大学

担当科目(学部)

解析学I、II、プログラミング基礎