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Eigenvalues of random lifts and polynomials of random permutation matrices

机译:随机升降机的特征值和随机排列矩阵的多项式

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摘要

Consider a finite sequence of independent random permutations, chosenuniformly either among all permutations or among all matchings on n points. Weshow that, in probability, as n goes to infinity, these permutations viewed asoperators on the (n-1) dimensional vector space orthogonal to the vector withall coordinates equal to 1, are asymptotically strongly free. Our proof relieson the development of a matrix version of the non-backtracking operator theoryand a refined trace method. As a byproduct, we show that the non-trivial eigenvalues of random n-lifts ofa fixed based graphs approximately achieve the Alon-Boppana bound with highprobability in the large n limit. This result generalizes Friedman's Theoremstating that with high probability, the Schreier graph generated by a finitenumber of independent random permutations is close to Ramanujan. Finally, we extend our results to tensor products of random permutationmatrices. This extension is especially relevant in the context of quantumexpanders.
机译:考虑有限序列的独立随机排放,在所有排列中或在N点上的所有匹配中选择。 Weshow表示,在概率上,随着n进入无限,这些排列在与等于1的载体的载体上正交的(n-1)尺寸矢量空间上观察到的asoperators,是渐近的。我们证明依赖了非回溯操作员理论的矩阵版本的开发,一种精细的跟踪方法。作为副产品,我们表明,随机N-Livts的非普通特征值在大n限制中大致实现了高可生产的Alon-Boppana。该结果概括了弗里德曼的故事,具有很高的概率,由独立随机排列的Finitenumber产生的施莱尔图靠近ramanujan。最后,我们将结果扩展到随机渗起众多的张量产品。此扩展在Quantumenkanders的上下文中特别相关。

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