町田拓也(Takuya Machida)


所属: 日本大学生産工学部 教養・基礎科学系
職位: 准教授

E-mail: machida.takuya@nihon-u.ac.jp


専門: 確率論
研究分野: 量子ウォーク

(参考URL) 量子ウォークとは?

学位:
博士(工学) (横浜国立大学,2010年3月)
修士(工学) (横浜国立大学,2007年3月)
学士(工学) (横浜国立大学,2005年3月)

学歴:
2000.3 神奈川県立川和高等学校 卒業
2001.4 横浜国立大学工学部生産工学科 入学
2005.3 横浜国立大学工学部生産工学科 卒業
2005.4 横浜国立大学大学院工学府システム統合工学専攻博士前期課程 入学
2007.4 同上修了
2007.4 横浜国立大学大学院工学府システム統合工学専攻博士後期課程 入学
2010.3 同上修了

職歴:
2008.4 横浜国立大学工学部生産工学科 TA(数学演習)(2008.7まで)
2009.4 神奈川産業技術短期大学校情報技術科 非常勤講師(離散数学)(2009.9まで)
2010.4 明治大学研究・知財戦略機構 研究推進員(科学技術振興機構さきがけ研究補助者)(2012.3まで)
2012.4 明治大学研究・知財戦略機構 研究推進員(ポストドクター)(2013.3まで)
2012.4 横浜国立大学理工学部・工学部 非常勤講師(線形代数学)(2013.3まで)
2013.4 日本学術振興会 特別研究員PD(受入機関:東京大学大学院情報理工学系研究科(受入研究者: 増田直紀 准教授)(2013.12まで),明治大学総合数理学部(受入研究者: 砂田利一 教授))(2016.3まで)
2013.8 Department of Mathematics, University of California, Berkeley Postdoctoral Scholar(2015.1まで)(web
2015.4 横浜国立大学理工学部・工学部 非常勤講師(線形代数学)(2016.3まで)
2016.4 日本大学生産工学部 助教(2019.3まで)
2019.4 日本大学生産工学部 専任講師(2022.3まで)
2022.4 日本大学生産工学部 准教授(現在に至る)

所属学会:
日本数理生物学会(2010.4 - 2012.3)
日本数学会(2011.4 - 現在に至る)








  論文
31 Takuya Machida,
A simple model of quantum walk with a gap in distribution,
Quantum Information Processing, Vol.24, 284 (2025), arXiv:2503.08151.
30 Takuya Machida,
Phase transition of a continuous-time quantum walk on the half line,
Quantum Information Processing, Vol.23, 243 (2024), arXiv:2403.13576.
29 Takuya Machida,
Limit distribution of a continuous-time quantum walk with a spatially 2-periodic Hamiltonian,
Quantum Information Processing, Vol.22, 332 (2023), arXiv:2304.06464.
28 Takuya Machida,
Phase transition of an open quantum walk,
International Journal of Quantum Information, Vol.19, No.6, 2150028 (2021), arXiv:2103.01473.
27 Takuya Machida,
Limit distribution of a time-dependent quantum walk on the half line,
Quantum Information Processing, Vol.19, 296 (2020), arXiv:2003.01953.
26 Takuya Machida,
A limit distribution for a quantum walk driven by a five-diagonal unitary matrix,
Quantum Information and Computation, Vol.21 No.1&2, pp.19-36 (2021), arXiv:1903.07192.
25 Takuya Machida, F. Alberto Grünbaum,
Some limit laws for quantum walks with applications to a version of the Parrondo paradox,
Quantum Information Processing, Vol.17(9), 241 (2018), arXiv:1803.04522.
24 Takuya Machida,
A limit theorem for a splitting distribution of a quantum walk,
International Journal of Quantum Information, Vol.16, No.3, 1850023 (2018), arXiv:1704.04554.
23 Takuya Machida,
A quantum walk on the half line with a particular initial state,
Quantum Information Processing, Vol.15, No.8, pp. 3101-3119 (2016), arXiv:1604.02227.
22 Takuya Machida,
A localized quantum walk with a gap in distribution,
Quantum Information and Computation, Vol.16 No.5&6, pp.515-529 (2016), arXiv:1510.03046.
21 Takuya Machida, C. M. Chandrashekar,
Localization and limit laws of a three-state alternate quantum walk on a two-dimensional lattice,
Physical Review A, 92, 062307 (2015), arXiv:1510.02885.
20 Takuya Machida,
A limit law of the return probability for a quantum walk on a hexagonal lattice,
International Journal of Quantum Information, Vol.13, No.7, 1550054 (2015), arXiv:1502.06453.
19 Takuya Machida, Etsuo Segawa,
Trapping and spreading properties of quantum walk in homological structure,
Quantum Information Processing, Vol.14, No.5, pp. 1539-1558 (2015), arXiv:1405.1487.
18 Yusuke Ide, Hirofumi Izuhara, Takuya Machida,
Turing instability in Reaction-Diffusion models on complex networks,
Physica A, 457(1), pp. 331-347 (2016), arXiv:1405.0642.
17 Takuya Machida,
Limit theorems of a 3-state quantum walk and its application for discrete uniform measures,
Quantum Information and Computation, Vol.15 No.5&6, pp.406-418 (2015), arXiv:1404.1522.
16 F. Alberto Grünbaum, 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), arXiv:1404.1509.
15 Takuya Machida, C. M. Chandrashekar, Norio Konno, Thomas Busch,
Limit distributions for different forms of four-state quantum walks on a two-dimensional lattice,
Quantum Information and Computation, Vol.15 No.13&14, pp.1248-1258 (2015), arXiv:1307.6288.
14 Vincenzo Nicosia, Takuya Machida, Richard Wilson, Edwin Hancock, Norio Konno, Vito Latora, Simone Severini,
Co-evolution of networks and quantum dynamics: a generalization of preferential attachment,
The Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment, P08016 (2013), arXiv:1302.0887.
13 Yukio Hayashi, Takayuki Komaki, Yusuke Ide, Takuya Machida, Norio Konno,
Combinatorial and approximative analyses in spatially random division process,
Physica A, 392(9), pp.2212-2225 (2013), arXiv:1301.2369.
12 Carlo Di Franco, Michael Mc Gettrick, Takuya Machida, Thomas Busch,
Measurement-induced generation of spatial entanglement in a two-dimensional quantum walk with single-qubit coin,
Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, Vol.10, No.7, pp.1613-1616 (2013), arXiv:1307.2993.
11 Takuya Machida,
Realization of the probability laws in the quantum central limit theorems by a quantum walk,
Quantum Information and Computation, Vol.13 No.5&6, pp.430-438 (2013), arXiv:1208.1005.
10 Takuya Machida,
A quantum walk with a delocalized initial state: contribution from a coin-flip operator,
International Journal of Quantum Information, Vol.11, No.5, 1350053 (2013), arXiv:1203.5396.
9 Takuya Machida,
Limit theorems for the interference terms of discrete-time quantum walks on the line,
Quantum Information and Computation, Vol.13 No.7&8, pp.661-671 (2013), arXiv:1112.4633.
8 Norio Konno, Takuya Machida, Tohru Wakasa,
The Heun differential equation and the Gauss differential equation related to quantum walks,
Yokohama Mathematical Journal, Vol.58, pp.53-63 (2012), arXiv:1109.2662.
7 Carlo Di Franco, Michael Mc Gettrick, Takuya Machida, Thomas Busch,
Alternate two-dimensional quantum walk with a single-qubit coin,
Physical Review A, 84, 042337 (2011), arXiv:1107.4400.
6 Yusuke Ide, Norio Konno, Takuya Machida,
Entanglement for discrete-time quantum walks on the line,
Quantum Information and Computation, Vol.11 No.9&10, pp.855-866 (2011), arXiv:1012.4164.
5 Yusuke Ide, Norio Konno, Takuya Machida, Etsuo Segawa,
Return probability of one-dimensional discrete-time quantum walks with final-time dependence,
Quantum Information and Computation, Vol.11 No.9&10, pp.761-773 (2011), arXiv:1103.1180.
4 Takuya Machida,
Limit distribution for a time-inhomogeneous 2-state quantum walk,
Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, Vol.10, No.7, pp.1571-1578 (2013), arXiv:1010.3481.
3 Takuya Machida,
Limit theorems for a localization model of 2-state quantum walks,
International Journal of Quantum Information, Vol.9, No.3, pp.863-874 (2011), arXiv:1008.1116.
2 Norio Konno, Takuya Machida,
Limit theorems for quantum walks with memory,
Quantum Information and Computation, Vol.10, No.11&12, pp.1004-1017 (2010), arXiv:1004.0443.
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), arXiv:1004.0425.




  著書
7 町田拓也
見てまなぶ 大学の確率・統計,
裳華房,(2026).
6 町田拓也
ランダムウォークと量子ウォーク プログラミングによる確率モデルシミュレーション,
オーム社,(2025).
5 今野紀雄,井手勇介 他19名,
量子ウォークの新展開 数理構造の深化と応用,
培風館,pp.133-146 (2019).(第7章「フーリエ解析による極限定理の導出」を執筆)
4 町田拓也
量子ウォーク −基礎と数理−,
裳華房,(2018).
3 Takuya Machida,
Chapter 2 "Quantum Walks" in the book "Research Advances in Quantum Dynamics",
InTech, pp.27-51 (2016). (web)
2 町田拓也
図で解る量子ウォーク入門,
森北出版,(2015).
1 今野紀雄,町田拓也
図解入門 よくわかる複雑ネットワーク,
秀和システム,(2008).




  教育業績
14 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学,確率統計,基礎科学演習)(2026年度)
13 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学,確率統計,基礎科学演習,物理数学演習)(2025年度)
12 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学,確率統計,基礎科学演習,物理数学演習)(2024年度)
11 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学,確率統計,基礎科学演習,物理数学演習)(2023年度)
10 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学,確率統計,基礎科学演習,物理数学演習)(2022年度)
9 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学,確率統計,数学演習)(2021年度)
8 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学,確率統計,数学演習,基礎数学演習)(2020年度)
7 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学,確率統計,基礎数学演習)(2019年度)
6 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学)(2018年度)
5 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学,確率統計,数学演習,基礎数学演習)(2017年度)
4 日本大学生産工学部 常勤講師(専任)(微分積分学,線形代数学,数学演習,基礎数学演習)(2016年度)
3 横浜国立大学理工学部・工学部 非常勤講師(兼任)(線形代数学)(2015年度)
2 横浜国立大学理工学部・工学部 非常勤講師(兼任)(線形代数学)(2012年度)
1 神奈川産業技術短期大学校情報技術科 非常勤講師(兼任)(離散数学)(2009年度)




  競争的研究資金
4 科学研究費補助金(研究種目:基盤研究(C),研究課題番号:23K03220,研究分野:数学基礎・応用数学,研究期間:2023-2026年度),「球面上の閉曲線から構成されるワイル方程式に基づく量子ウォークの研究」,4,680千円(直接経費:3,600千円,間接経費:1,080千円),研究代表者 (web)
3 科学研究費補助金(研究種目:基盤研究(C),研究課題番号:19K03625,研究分野:数学基礎・応用数学,研究期間:2019-2022年度),「量子ウォークのモデル間における相互複写可能性と長時間極限定理の研究」,4,160千円(直接経費:3,200千円,間接経費:960千円),研究代表者 (web)
2 科学研究費補助金(研究種目:若手研究(B),研究課題番号:16K17648,研究分野:数学基礎・応用数学,研究期間:2016-2018年度),「確率分布にギャップ構造をもつ量子ウォークの長時間極限定理の研究」,3,770千円(直接経費:2,900千円,間接経費:870千円),研究代表者 (web)
1 科学研究費補助金(研究種目:特別研究員奨励費,研究課題番号:13J06287,研究分野:数学一般(含確率論・統計数学),研究期間:2013-2015年度),「確率的に生成されるグラフ上の量子ウォークの研究」,3,960千円(直接経費 3,300千円,間接経費 660千円),研究代表者 (web)




  社会的貢献・地域貢献
11 公開セミナー II 「SEISAN サイエンスカフェ 酔っ払いの数理モデル〜ランダムウォーク〜」講師(日本大学)(2018.11.24) (web)
10 第5回Yokohama Workshop on Quantum Walk運営委員(神奈川大学)(2017.9.2)
9 Organizer of Mathematical Congress Of The Americas 2017 Special Session on Quantum Walks, Open Quantum Walks, Quantum Computation and Related Topics (The Centre Mont-Royal and McGill University, Montreal, Canada) (2017.7) (web)
8 Organizer of 2016 Joint Mathematics Meetings AMS Special Session on Quantum Walks, Quantum Markov Chains, Quantum Computation and Related Topics (Washington State Convention Center, Seattle, WA, America) (2016.1) (web)
7 Organizer of Workshop of Quantum Simulation and Quantum Walks 2015 (Yokohama National University, Yokohama, Kanagawa, Japan) (2015.11) (web)
6 Organizer of 2015 Joint Mathematics Meetings AMS Special Session on Quantum Markov Chains, Quantum Walks, and Related Topics (Henry B. Gonzalez Convention Center, San Antonio, TX, America) (2015.1) (web)
5 2014 東京理科大学スプリングプログラム談話会特別招待講演者 (Staybridge Suites Hotel San Francisco Airport, San Francisco, CA, America) (2014.3)
4 Organizer of 2014 Joint Mathematics Meetings AMS Special Session on Quantum Walks, Quantum Computation, and Related Topics (Baltimore Convention Center, Baltimore, MD, America) (2014.1) (web)
3 境越する数理 - 時空間の深秘と暗喩 - (ZAIM CAFE ANNEX(元町))での作品展示(2012.10) (web)
2 第21回 日本数理生物学会大会運営委員(明治大学)(2011.9)
1 量子ウォークの世界 - 微細宇宙の酔っぱらい歩き - (gallery元町(元町))での作品展示(2008.6) (web)




  招待講演(英語)
13 Long-time limiting theorems for some quantum walks
Department of Mathematical Sciences QIT Thinking Seminar, Worcester Polytechnic Institute, MA, America (2026.8)
12 Introduction to Quantum Walks
Rigorous Statistical Mechanics and Related Topics, RIMS, Kyoto University, Japan (2019.11)
11 Quantum walk on a half line
Mathematical Congress Of The Americas, The Centre Mont-Royal and McGill University, Montreal, Canada (2017.7)
10 Limit distribution of a quantum walk on a two-dimensional square lattice
Joint Mathematics Meetings, Washington State Convention Center, Seattle, WA, America (2016.1)
9 Limit distribution of a 3-period time-dependent quantum walk
Joint Mathematics Meetings, Henry B. Gonzalez Convention Center, San Antonio, TX, America (2015.1)
8 Limit distribution of a 2-state quantum walk on the line with a delocalized initial state
Joint Mathematics Meetings, The Baltimore Convention Center, Baltimore, MD, America (2014.1)
7 Limit distributions of a quantum walk and central limit theorems in quantum probability theory II
Probabilistic Operator Algebra Sem., University of California, Berkeley, Berkeley, CA, America (2013.10)
6 Limit distributions of a quantum walk and central limit theorems in quantum probability theory I
Probabilistic Operator Algebra Sem., University of California, Berkeley, Berkeley, CA, America (2013.10)
5 Limit theorem of a 2-state quantum walk with a non-localized initial state
Research Visit: Prof. Norio KONNO & Dr. Takuya MACHIDA, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University, Okinawa, Japan (2013.4)
4 Limit distributions of quantum walks and 2nd order linear ordinary differential equations
Joint Mathematics Meetings, San Diego Convention Center, San Diego, CA, America (2013.1)
3 Limit distributions of quantum walks and the Heun equation
The 7th Jikji Workshop: Infinite Dimensional Analysis and Quantum Probability, Chungbuk National University, Cheongju, Korea (2012.7)
2 Relationship between quantum walks and differential equations
Progress in Variational Problems-Variational Problems Interacting with Probability Theories, Kyoto University, Kyoto, Japan (2012.6)
1 The limit theorems for a time-dependent discrete-time quantum walk on the line
Seminar on Mathematical Sciences Based on Modeling, Analysis and Simulation, Meiji University, Kawasaki, Japan (2010.4)




  その他の発表(英語)
3 Relation between a limit distribution of a quantum walk and the Heun equation
Workshop of Quantum Dynamics and Quantum Walks, Okazaki Conference Center, Aichi, Japan (2012.11)
2 Quantum walks and the Heun equation
2012 International Conference on Modeling, Analysis and Simulation, Meiji University, Tokyo, Japan (2012.11)
1 Limit theorem for a time-dependent coined quantum walk on the line
4th International Conference on Natural Computing, Himeji International Exchange Center, Hyogo, Japan (2009.9)




  国際連携(共同研究者)
7 Norman Sheu (University of California, Berkeley) (web)
6 F. Alberto Grünbaum (University of California, Berkeley) (web)
5 C. M. Chandrashekar (The Institute of Mathematical Sciences) (web)
4 Simone Severini (University College London) (web)
3 Thomas Busch (沖縄科学技術大学院大学) (web)
2 Michael Mc Gettrick (The National University of Ireland) (web)
1 Carlo Di Franco (Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea)




  研究活動を目的とした海外渡航歴
16 Worcester Polytechnic Institute, Worcester, MA, USA (2026.8.13-2026.8.15)
15 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2026.7.26-2026.8.26)
14 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2025.8.11-2025.8.20)
13 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2024.8.13-2024.8.22)
12 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2023.8.9-2023.8.23)
11 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2023.3.8-2023.3.22)
10 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2019.8.2-2019.8.20)
9 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2019.3.4-2019.3.21)
8 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2018.8.6-2018.8.23)
7 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2018.3.4-2018.3.21)
6 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2017.8.7-2017.8.25)
5 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2017.3.5-2017.3.19)
4 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2016.8.9-2016.8.24)
3 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2016.1.10-2016.1.18)
2 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2015.9.14-2015.9.30)
1 University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA (2013.8.1-2015.1.31)


授業日程



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