Miyao Tadahiro

Faculty of Science Mathematics MathematicsProfessor
Last Updated :2026/02/04

■Researcher basic information

Degree

  • Doctor of science, Hokkaido University

Researchmap personal page

Researcher number

  • 20554421

Research Keyword

  • Condensed Matter Physics
  • Functional Analysis
  • Mathematical Physics

Research Field

  • Natural sciences, Basic analysis
  • Natural sciences, Mathematical physics and basic theory

Educational Organization

■Career

Career

  • Apr. 2022 - Present
    Hokkaido University, Faculty of Science, Professor, Japan
  • Apr. 2012 - Mar. 2022
    Hokkaido University, School of Science, Mathematics, 准教授
  • Apr. 2009 - Mar. 2012
    Setsunan University, Faculty of Science and Engineering, 講師
  • Apr. 2008 - Mar. 2009
    ミュンヘン工科大学, 数学センター, ポスドク
  • Apr. 2005 - Mar. 2008
    日本学術振興会, 特別研究員
  • Apr. 2005 - Nov. 2006
    ミュンヘン工科大学, 数学センター, ポスドク
  • 2004 - 2005
    Hokkai-Gakuen University, Faculty of Engineering, 非常勤講師

Educational Background

  • 1999 - 2004, Hokkaido University, 大学院理学研究科, 数学専攻
  • 1995 - 1999, Tohoku University, Faculty of Engineering, 応用物理学科

Committee Memberships

  • 2024 - Present
    International Union of Pure and Applied Physics, Commission member, Society
  • Apr. 2014 - Mar. 2015
    日本数学会, 評議委員, Society

■Research activity information

Papers

Other Activities and Achievements

Affiliated academic society

  • 日本数学会               
  • International association of mathematical physics               

Research Themes

  • A comprehensive study on the mathematical aspects of metallic ferromagnetism
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2023 - 31 Mar. 2027
    宮尾 忠宏, 坂井 哲, 桂 法称, 松澤 泰道, 松井 卓
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 23K25783
  • Comprehensive study on mathematical aspects of metallic ferromagnetism
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2023 - 31 Mar. 2027
    宮尾 忠宏, 松井 卓, 坂井 哲, 桂 法称, 松澤 泰道
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 23H01086
  • Rigorous construction of linear response theory for many-fermion systems interacting with environment and its applications
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2022 - 2024
    宮尾 忠宏
    Japan Society for the Promotion of Science, Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A)), Hokkaido University, 20KK0304
  • Hubbard模型における磁性の安定性の厳密解析:作用素不等式によるアプローチ
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2018 - 31 Mar. 2023
    宮尾 忠宏
    近藤格子模型で記述される電子系とフォノンが相互作用する系の基底状態の磁気特性を解析した.その結果,近藤格子系の基底状態の磁気特性は,フォノンとの相互作用がある程度小さければ安定であることを証明した.さらに,基底状態におけるスピン2点相関関数の性質も解析した.これまでに近藤格子系とフォノンの相互作用に関する厳密な解析は為されておらず,ここで得られた結果は,筆者が提唱する作用素論不等式理論が多電子系の厳密解析において有効であることを例証したと見做せる.


    この研究で得られた解析と,筆者の過去の解析結果を総合することにより,多電子系の基底状態の磁気特性の安定性を記述する一般論を,富田-竹崎理論を用いて構成した.このような統一的な視点はこれまでになかったものであり,今後の発展が十分に期待できる.実際,この理論から派生した,新しいプロジェクトが現在進行中である.


    上述の結果とは独立に,SU(n) Hubbard模型に関する解析を行った.通常のSU(2) Hubbard模型で良く知られている,Aizenman-Liebの定理とは,Nagaoka-Thoulessの定理の有限温度版であると言われている.筆者はAizenman-Liebの定理をSU(n) Hubbard模型に拡張した.ここで用いられた解析手法は,分配関数の経路積分表示を基にしたランダムループ展開であり,通常のスピン系におけるランダムループ展開に比較してその取扱いが難しい.SU(n)ハバード模型に関する厳密な結果は少なく,ここで得られた結果を基に,この模型に対する新しいプロジェクトを準備している最中である.
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 18K03315
  • Infinite dimensional analysis by stochastic methods and their application to quantum field theory
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2020
    Hiroshima Fumio
    A. Construction and application of Gibbs measure by rough path theory, B. Ground state study, C. Stochastic UV renormalization, D. Study of quantum field theory on manifolds, E. Study of SDE and semi-classical limit in quantum field theory. In addition, every other year, an international workshop on spectral analysis of quantum field theory was held. Great progress has been made on A and C, and they are summarized in a paper. The results of B were also summarized and completed as a paper. Regarding E, joint research has begun and research is ongoing. Every year, I was able to support travel expenses for the holding of international research meetings.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Kyushu University, 16H03942
  • Studies of condensed matter physics in terms of operator inequalities
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2013 - 31 Mar. 2016
    Miyao Tadahiro
    (1) I studied some operator inequalities associated with self-dual cones. By applying these operator inequalities, I constructed a novel method of analyzing removal of the ultraviolet cutoff for the Froehlich model. By the method, I solved a longstanding problem, that is, I proved uniqueness of ground states for the Froehlich model. These results are published in international journals.
    (2) I investigated a many-electron system coupled to the quantized radiation field. I obtained a useful upper bound of the charge susceptibility of the system. As a result, I proved the absence of long-range charge order. This result is published in an international journal.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 25400123
  • Applications of Renormalization Group Methods in Mathematical Sciences
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2011 - 2013
    ITO Keiichi, TERAMOTO Toshiaki, TAMURA Hiroshi, HIROKAWA Masao, HIROSHIMA Funio
    We applied the renormalization group methods to the longstanding problems (the so-called Millennium problems) in mathematical sciences which go back to the last century. We apply this method to solve the 2D O(N) symmetric spin model which is a prototype model of the gauge theory model. In this model, one needs to integrate over infinite variables which form a functional space. We find a set of subspaces (called flow) which dominate the integral. This enables us to solve the recursive integrals and obtain the final result.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Setsunan University, 23540257
  • Applications of operator inequalities induced by self-dual cones to the solid state physics
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2011 - 2012
    MIYAO Tadahiro
    Self-dual cones in the Hilbert space naturally induce useful operator inequalities. We studied mathematical aspects of the inequalities and applied these to the condensed matter physics. For instance, the Holstein-Hubbard, SSH and Frohlich models are investigated from the viewpoint of our operator inequalities. We showed that ground states are unique in the Holstein-Hubbard and SSH models. This reveals interesting magnetic structures in the ground states.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), 23740112
  • ポーラロンモデルの作用素論的側面
    科学研究費助成事業
    2010 - 2010
    宮尾 忠宏
    日本学術振興会, 若手研究(B), 摂南大学, 22740096
  • 粒子と量子場の相互作用系における束縛の強化の解析的研究
    科学研究費助成事業
    2005 - 2007
    宮尾 忠宏
    イオン結晶中の2つの電子を考える。この2電子の間には、次の2つの力が働く。(1)各電子が同じ電荷を持つために働くクーロン斥力。(2)格子-電子間相互作用により生じる電子間引力。2電子間の引力がクーロン斥力より強いならば2つの電子はベアを形成する。このイオン結晶中の2電子ベアをバイポーラロンと呼ぶ。本年度の主な研究業績は、この直感的な話を数学的に厳密に証明したことである。より詳しく述べると、このような系は一般にFroehlich Hamiltonianと呼ばれる、フォック空間上の自己共役作用素で記述される。バイポーラロンの存在は、このHamiltonianが基底状態を持つことに対応している。(ここで基底状態とはHamiltonianのスペクトルの下限が固有値である場合の、対応する固有ベクトルのことである。)ここで考察しているFroehlich Hamiltonianとは、非常に複雑であり、そのスペクトル解析は困難である。執筆者とミュンヘン工科大学のH. Spohn教授は実際にFroehlich Hamiltonianが基底状態を持つことを証明した。これが業績欄の論文である。先に述べたようにFroehlich Hamiltonianの解析は困難だが、我々は以前の共同研究を通じて発展させてきた手法をさらに発展、応用することにより、このHamiltonianが強結合領域において実際に基底状態を持つことを証明した。さらに、この証明の中で自然に現れてくるPekar-Tomasevich汎関数と呼ばれるエネルギー汎関数の解析が、今後の執筆者とH. Spohn氏の共同研究に繋がっている。また、バイポーラロンに関連する論文を2本現在投稿中である。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 岡山大学, 05J03551

syllabus

  • 教科教育法(数学Ⅰ), 2024年, 学士課程, 教育学部
  • 教科教育法(数学Ⅱ), 2024年, 学士課程, 教育学部
  • 教科教育法(数学Ⅲ), 2024年, 学士課程, 教育学部
  • 教科教育法(数学Ⅳ), 2024年, 学士課程, 教育学部
  • 入門微分積分学, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 微分積分学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 微分積分学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 数学概論, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 確率・統計入門, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 解析学C, 2024年, 学士課程, 理学部