研究業績

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プレプリント・査読中

  1. "Quantum spin van der Pol oscillator - a spin-based limit-cycle oscillator exhibiting quantum synchronization"

    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao. [arxiv]

    "Quantum asymptotic amplitude for quantum oscillatory systems from the Koopman operator viewpoint"
    Yuzuru Kato. [arxiv]

学術論文誌

・査読付き

  1. "Dynamic mode decomposition for Koopman spectral analysis of elementary cellular automata"
    Keisuke Taga, Yuzuru Kato, Yoshihiro Yamazaki, Yoshinobu Kawahara, Hiroya Nakao , Chaos 34, 013125 (2024) [Journal] [arxiv]

  2. "Quantum asymptotic phase reveals signatures of quantum synchronization"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, New J. Phys. 25 023012 (2023).

    [Journal(Open Access)] [arxiv v1] [arxiv v2]

  3. "Turing instability in quantum activator-inhibitor systems"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, Sci. Rep. 12,15573 (2022)

    [Journal(Open Access)] [arxiv]

  4. "A definition of the asymptotic phase for quantum nonlinear oscillators from the Koopman operator viewpoint"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao , Chaos 32, 063133 (2022) (Featured) [Journal] [arxiv]

  5. "Phase dynamics of noise-induced coherent oscillations in excitable systems"
    Jinjie Zhu, Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, Phys. Rev. Research 4, L022041 (2022) [Journal(Open Access)] [arxiv]

  6. "Koopman spectral analysis of elementary cellular automata"
    Keisuke Taga, Yuzuru Kato, Yoshinobu Kawahara, Yoshihiro Yamazaki, Hiroya Nakao , Chaos 31, 103121 (2021) [Journal] [arxiv]

  7. "Asymptotic phase and amplitude for classical and semiclassical stochastic oscillators via Koopman operator theory"
    Yuzuru Kato, Jinjie Zhu, Wataru Kurebayashi, Hiroya Nakao, Mathematics 9, 2188 (2021) [Journal(Open Access)] [arxiv]

  8. "Fast optimal entrainment of limit-cycle oscillators by strong periodic inputs via phase-amplitude reduction and Floquet theory"
    Shohei Takata, Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, Chaos 31, 093124 (2021) [Journal] [arxiv]

  9. "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) [Journal] [arxiv]

  10. "Quantum coherence resonance"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, New Journal of Physics, IOP Publishing, 23 043018 (2021) [Journal(Open Access)] [arxiv]

  11. "Instantaneous phase synchronization of two decoupled quantum limit-cycle oscillators induced by conditional photon detection"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, Phys. Rev. Research 3, 013085 (2021) [Journal(Open Access)] [arxiv]

  12. "Enhancement of quantum synchronization via continuous measurement and feedback control"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, New Journal of Physics, IOP Publishing, 23 013007 (2021) [Journal(Open Access)] [arxiv]

  13. "Semiclassical optimization of entrainment stability and phase coherence in weakly forced quantum limit-cycle oscillators"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, Physical Review E. 101.012210 (2020). [Journal] [arxiv]

  14. "Semiclassical Phase Reduction Theory for Quantum Synchronization"
    Yuzuru Kato, Naoki Yamamoto, Hiroya Nakao, Phys. Rev. Research 1, 033012 (2019). [Journal(Open Access)] [arxiv]

  15. "Optimization of linear and nonlinear interaction schemes for stable synchronization of weakly coupled limit-cycle oscillators"
    Nobuhiro Watanabe, Yuzuru Kato, Sho Shirasaka, Hiroya Nakao, Physical Review E 100, 042205 (2019). [Journal] [arxiv]

  16. "Structure identification and state initialization of spin network with limited access"
    Yuzuru Kato, Naoki Yamamoto, New Journal of Physics, IOP Publishing, 16, 023024, (2014). [Journal(Open Access)] [arxiv]

国際会議発表

・査読付き([P]:ポスター)

  1. "Evaluation of Hysteresis Effects in Coupled Oscillators for Reservoir Computing"
    Reiji Ota, Yuzuru Kato, Yuichi Katori, NOLTA2024, Ha long Bay, Vietnam, December, 2024

  2. "Hysteretic Oscillator-Based Reservoir Computing for Audio Waveform Pattern Recognition"
    Reiji Ota, Yuzuru Kato, Yuichi Katori, 2024 International Joint Conference on Neural Networks, Yokohama, Japan, July 2024 [P] [Proceeding]

  3. "A definition of quantum asymptotic phase function for analyzing quantum synchronization from the Koopman operator viewpoint" Yuzuru Kato, Dynamics Days Asia Pacific 13, Kyoto, Japan, July, 2024  [P]. [Proceeding]

  4. "Dynamical mode decomposition for infinite-dimensional open quantum systems; Liouvillian spectral analysis and parameter estimation"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, The 62th IEEE Conference on Decision and Control, Singapore, Singapore, December, 2023. [Proceeding]

  5. "Turing instability in quantum activator–inhibitor systems"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, Dynamics Days Europe 2023, Naples, Italy, September, 2023.

  6. "Quantum asymptotic phase function on the basis of Koopman operator theory"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, ICIAM 2023, Tokyo, Japan, August, 2023.

  7. "Data-driven reconstruction of asymptotic phase and amplitude functions of stochastic oscillators using extended dynamic mode decomposition"
    Shohei Takata, Yuzuru Kato, Hiroya Nakao(presenter), 2023 IUTAM Symposium on Nonlinear dynamics for design of mechanical systems across different length/time scales, Tsukuba, Japan, August, 2023. to appear

  8. "Turing instability of activator-inhibitor units in open quantum systems"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, APS March Meeting 2023, USA (Virtial), March, 2023. [Abstract]

  9. "Asymptotic Phase for Stochastic and Quantum Nonlinear Oscillators Based on Koopman Operator Theory"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, NOLTA2022, Japan (Virtual), December, 2022. [Abstract]

  10. "Data-driven spectral analysis of quantum spin networks with limited access using Hankel dynamic mode decomposition"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, The 61th IEEE Conference on Decision and Control, Cancún, Mexico, December, 2022. [Proceeding]

  11. "Reconstruction of Asymptotic Phase and Amplitude Functions from Time Series of Stochastic Oscillatory Systems by Extended Dynamic Mode Decomposition "
    Shohei Takata, Yuzuru Kato (presenter), Hiroya Nakao, SICE2022, Kumamoto, Japan, September, 2022. [Abstract]

  12. "Construction and application of phase reduction in coherent excitable systems"
    Jinjie Zhu, Yuzuru Kato (presenter), Hiroya Nakao, Dynamics Days Europe 2022, Aberdeen, Scotland, August, 2022.

  13. "Optimization of weak periodic input waveforms for global entrainment of limit- cycle oscillators"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, Dynamics Days Europe 2022, Aberdeen, Scotland, August, 2022 [P].

  14. "Cryogenic tunnel-diode-oscillator for qubit read-out"
    Daimo Yoshikawa, Ivan Grytsenko, Yuzuru Kato, Oleksiy Rybalko, Hiroya Nakao, Naoki Yamamoto, Denis Konstantinov, Erika Kawakami, 29th International Conference on Low Temperature Physics, Japan, August, 2022.

  15. "Fast optimal entrainment of limit-cycle oscillators by strong periodic inputs via phase-amplitude reduction"
    Shohei Takata, Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, APS March Meeting 2022, USA (Virtial), March, 2022. [Abstract]

  16. "Phase reduction theory of coherent excitable systems"
    Jinjie Zhu, Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, APS March Meeting 2022, USA (Virtial), March, 2022. [Abstract]

  17. "Coherence resonance in open quantum systems"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, APS March Meeting 2022, USA (Virtial), March, 2022. [Abstract]

  18. "Optimization of periodic input waveforms for phase distribution control of weakly forced limit-cycle oscillators"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, SICE 2021 (Virtual), September, 2021. [Abstract]

  19. "Koopman operator and phase and amplitude functions for stochastic oscillators"
    Yuzuru Kato, Jinjie Zhu, Hiroya Nakao, Dynamics Days Europe 2021, Nice, France (Hybrid) August, 2021. [Abstract]

  20. "Asymptotic phase of classical and quantum nonlinear oscillators from Koopman operator viewpoint"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, SIAM Conference on Applications of Dynamical Systems, Oregon, USA (Virtual) May, 2021. [Abstract]

  21. "Asymptotic phase function for quantum nonlinear oscillators reveals signatures of quantum synchronization"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, APS March Meeting 2021, USA (Virtial), March, 2021. [Abstract]

  22. "Continuous Measurement and Feedback Control for Enhancement of Quantum Synchronization"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, The 59th IEEE Conference on Decision and Control, Jeju Island, Republic of Korea (Virtual), December, 2020. [Proceeding]

  23. "Optimal Waveform for Fast Entrainment of Weakly Forced Quantum Nonlinear Dissipative Oscillators"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, The 58th IEEE Conference on Decision and Control, Nice, France, December, 2019. [Proceeding]

  24. "Semiclassical Phase Reduction Theory for Quantum Dissipative Nonlinear Oscillators"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, APS March Meeting 2019, Boston, USA, March, 2019. [Abstract]

  25. "Estimation and initialization of quantum network via continuous measurement on single node"
    Yuzuru Kato, Naoki Yamamoto, The 52nd IEEE Conference on Decision and Control, Firenze, Italy, December, 2013. [Proceeding]

  26. "Estimation of quantum network via continuous measurement on single node"
    Yuzuru Kato, Naoki Yamamoto, The 12th Asia Pacific Physics Conference, Chiba, Japan, July, 2013 [P]. [Proceeding]

    27. ・査読なし([P]:ポスター)

  27. "Construction and application of phase reduction in coherent excitable systems"
    Jinjie Zhu, Yuzuru Kato (presenter), Hiroya Nakao, Dynamics Days Europe 2022, Aberdeen, Scotland, August, 2022.

  28. "Optimization of weak periodic input waveforms for global entrainment of limit- cycle oscillators"
    Yuzuru Kato, Hiroya Nakao, Dynamics Days Europe 2022, Aberdeen, Scotland, August, 2022 [P].

国内会議発表

・査読なし

  1. "ヒステリシスを示す振動子を用いたリザバー計算"
    太田 怜志, 加藤 譲, 香取 勇一, 日本神経回路学会 第34回全国大会,  北海道大, 2024年9月

  2. "量子回路学習を用いたスパース同定による量子ダイナミクスの推定"

    立山 雄晟，加藤 譲, 日本物理学会第79回年次大会，北海道大，2024年9月

  3. "集団同期するネットワーク結合システム間の高次結合最適化"
    黒岩　蒼太郎，加藤 譲, 日本物理学会第79回年次大会，北海道大，2024年9月

  4. "時間遅延を導入したリザバーコンピューティングによる力学系の時系列解析"
    山内　大翔，加藤 譲, 日本物理学会第79回年次大会，北海道大，2024年9月

  5. "拡張動的モード分解による確率非線形振動子の位相振幅関数のデータ駆動型推定"
    高田　翔平，加藤 譲(発表者), 中尾裕也, 第11回　計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム、広島大、2024年3月

  6. "量子回路学習を用いた量子ダイナミクスのスパース同定"
    立山 雄晟, 加藤 譲, 第49回量子情報技術研究会, OIST、2023年12月

  7. "動的モード分解を用いた量子開放系のダイナミクスのスペクトル解析"
    加藤 譲,中尾 裕也, 第49回量子情報技術研究会, OIST、2023年12月

  8. "拡張動的モード分解を用いた確率非線形振動子の位相振幅関数の推定"
    高田　翔平，加藤 譲(発表者), 中尾 裕也, 日本物理学会第78回年次大会，東北大，2023年9月

  9. "量子活性抑制系におけるチューリング拡散誘導不安定性"
    加藤 譲, 中尾裕也, 2023年春季大会、オンライン、2023年3月

  10. "Koopman 作用素論に基づいた確率非線形振動子に対する位相振幅関数の導入"
    加藤 譲, 中尾裕也, 第10回　計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム、立命館大、2023年3月

  11. "非線形振動子の引き込み現象における大域的な位相分布制御のための最適化"
    加藤 譲, 中尾 裕也, 日本物理学会第77回年次大会、東京工業大学、2022年9月

  12. "エレメンタリーセルオートマトンのKoopmanスペクトル解析"
    多賀 圭理, 加藤 譲,, 河原 吉伸, 山崎 義弘, 中尾 裕也, 日本物理学会第76回年次大会、岡山大学・岡山理科大学(オンライン)、2022年3月

  13. "クープマン作用素に基づいた確率非線形振動子に対する位相振幅変数"
    加藤 譲, 中尾裕也, 日本物理学会第76回年次大会、岡山大学・岡山理科大学(オンライン)、2022年3月

  14. "非線形振動子の引き込み現象における大域的な位相分布生成のための最適化"
    加藤 譲,中尾 裕也, 電子情報通信学会 非線形問題研究会, 琉球大学(オンライン)、 2022年1月

  15. "位相・振幅縮約理論を用いた強入力下における注入同期の安定化"
    高田　翔平，加藤 譲, 中尾 裕也, 電子情報通信学会 非線形問題研究会, 琉球大学(オンライン)、 2022年1月

  16. "連続測定を用いた量子非線形振動子の同期解析"
    安達雄飛, 加藤 譲,中尾 裕也, 第44回量子情報技術研究会, オンライン、2021年11月

  17. "非線形振動子の引き込み現象における大域的な収束速度の最適化"
    加藤 譲,中尾 裕也, 第64回 自動制御連合講演会、 オンライン、 2021年11月

  18. "量子コヒーレンス共鳴現象の解析"
    加藤 譲,中尾 裕也, 日本物理学会 2021年秋季大会, 東京工業大学(オンライン)、 2021年9月

  19. "振幅縮約理論を用いた強入力下における注入同期の最適化"
    髙田翔平, 加藤 譲,中尾 裕也, 日本物理学会 2021年秋季大会, 東京工業大学(オンライン)、 2021年9月

  20. "量子連続測定を用いた量子非線形振動子における同期現象の解析"
    安達雄飛, 加藤 譲,中尾 裕也, 日本物理学会 2021年秋季大会, 東京工業大学(オンライン)、 2021年9月

  21. "エレメンタリーセルオートマトンのKoopmanスペクトル解析"
    多賀 圭理, 加藤 譲,, 河原 吉伸, 山崎 義弘, 中尾 裕也, 日本応用数理学会 2021年度年会 (オンライン)、 2021年9月

  22. "量子連続測定とフィードバック制御を用いた量子同期強度の向上"
    加藤 譲, 中尾裕也, 第44回量子情報技術研究会, オンライン、 2021年5月

  23. "量子漸近位相を用いた強量子領域における量子同期現象の解析"
    加藤 譲, 中尾裕也, 日本物理学会第76回年次大会、東京大学 (オンライン)、2021年3月

  24. "量子同期現象に対する制御手法の構築"
    加藤 譲, 中尾裕也, 第8回　計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム、オンライン、2021年3月

  25. "量子漸近位相を用いた強い量子性を示す量子同期現象の解析"
    加藤 譲, 中尾裕也, 第43回量子情報技術研究会, 電気通信大学（オンライン）、 2020年12月

  26. "量子散逸系におけるコヒーレンス共鳴現象"
    加藤 譲, 中尾裕也, 日本物理学会第75回年次大会、名古屋大学、2020年3月

  27. "時間連続測定を用いた量子同期現象における振動子の位相コヒーレンスの向上"
    加藤 譲, 中尾裕也, 日本物理学会2019年秋季大会、岐阜大学、2019年9月

  28. "半古典位相縮約理論による量子同期現象の解析"
    加藤 譲, 中尾裕也, 日本応用数理学会 2019年度 年会、東京大学、2019年9月

  29. "量子散逸系の非線形振動に対する最適化理論の適用"
    加藤 譲, 中尾裕也, 日本物理学会第74回年次大会、九州大学、2019年3月

  30. "量子散逸系の同期現象に対する半古典近似を用いた位相縮約理論の定式化"
    加藤 譲, 中尾裕也, 第39回量子情報技術研究会, 東京大学, 2018年11月

  31. "量子散逸系の非線形振動に対する半古典位相縮約理論の定式化"
    加藤 譲, 中尾裕也, 日本物理学会2018年秋季大会、同志社大学、2019年3月

  32. "倉庫内での多数の搬送ロホ゛ットにおける運行制御"
    風間頼子, 加藤 譲, 第2回制御部門マルチシンポジウム, 東京電機大学, 2015年3月

  33. "局所操作によるスピンネットワークの構造推定および初期状態生成"
    加藤 譲, 山本 直樹, 第29回量子情報技術研究会, 早稲田大学, 2013年11月

  34. "時間連続的な単一ノード測定による量子ネットワークの構造推定"
    加藤 譲, 山本 直樹, 第28回量子情報技術研究会, 北海道大学, 2013年5月

  35. "局所適応測定によるスピンネットワークの初期化"
    加藤 譲, 山本 直樹, 第27回量子情報技術研究会, 慶應大学, 2012年11月

  36. "局所操作によるスピンネットワーク純粋化の限界"
    加藤 譲, 山本 直樹, 第26回量子情報技術研究会, 福井大学, 2012年5月

  37. "photon subtractionによるエンタングルメント蒸留のダイナミクス"
    武田陽一郎, 池田裕介, 加藤 譲, 山本直樹, 第25回量子情報技術研究会, 大阪大学, 2011年11月

セミナー

  1. Quantum synchronization - phase model based analysis and control- the 62nd IEEE Conference on Decision and Control, workshop:Systems Theory of Ensembles: Fundamentals, Learning, and Applications, Marina bay sands, Singapore, 2023 12月

  2. 量子光学系における散逸的な非線形ダイナミクス, 笹本研究室セミナー,東工大（オンライン）, 2023年4月

  3. 量子散逸系におけるチューリング不安定性, 統計物理と統計科学のセミナー,統計数理研究所（オンライン）, 2023年2月

  4. クープマン作用素に基づいた確率系及び量子系の非線形振動子に対する位相変数の導入, 理研AIPセミナー（オンライン）, 2021年6月

  5. 位相ダイナミクスを用いた量子同期現象の解析, 産総研（オンライン）, 2021年1月

  6. Semiclassical phase reduction theory for quantum synchronization, CQS brown bag meeting at Center for Quantum Sensors, Washington University in St. Louis, 2019年11月

特許

  1. 特許第6310579号「搬送システム、搬送システムに用いられるコントローラ、および、搬送方法」
    風間　頼子, 加藤　譲, 2018年3月23日取得

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