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Research on stochastic processes in random media

Research Project

Project/Area Number 19F19814
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Review Section Basic Section 12010:Basic analysis-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba (2020-2021)
Kyoto University (2019)

Principal Investigator

福島 竜輝  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (60527886)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) JUNK STEFAN  筑波大学, 数理物質系, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2019-11-08 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2020: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2019: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Keywordsランダム媒質 / 高分子模型 / パーコレーション / 大偏差原理 / 極限定理 / 異常拡散 / 自由エネルギー / 零温度極限
Outline of Research at the Start

現実に存在する媒質は均質に見えても微視的には不純物などの不均質性を伴うことが多い.このような微視的な不均質性の影響が,物理現象にどのような影響を与えるかを明らかにすることを目指し,Anderson模型と呼ばれる高分子の模型や,ランダムな構造を持った格子の上のランダムウォークの挙動について研究を行う.

Outline of Annual Research Achievements

まず向きづけられたパーコレーションの路の数の問題について,関連する高分子模型の零温度極限として理解できるという結果の証明を完成させ,学術誌に投稿した.とくにこのことから増大度を表す指数が,モデルのパラメータについて連続であるという重要な結果が従う.これは先行研究をおこなったフランスのグループ(Garet-Gouere-Marchand)が論文中に未解決問題として残した問題であり,申請時の研究目的の中で最も重要な課題であった.高分子模型についてはさらに特別研究員は「媒質の影響が弱い相」と呼ばれる温度領域の,分配関数のモーメントに基づく新しい特徴づけを得た.これはある意味で空間構造を単純化したモデルでは知られていた結果であるが,本来のモデルで確立するには全く新しい手法が必要となった.さらに,そこで使われた手法を応用して高分子の単点に関する中心極限定理の新しい証明や,分配関数と対応する確率熱方程式の解の漸近挙動について,これまで全く未解明であった相における最初の結果を得た.次にMott random walkと呼ばれるランダム媒質中のランダムウォークの模型についても並行して研究を行った.こちらは前年度までに研究した場合よりもさらに特異性が高い場合について研究し,そのスケール極限を以下の二つの意味で決定した:
1.ランダムウォークの訪問点が極値統計理論に現れるある確率過程で表せること,
2.固定した時刻での分布が,ランダムウォークのそれまでの最大値と最小値の間に一様分布すること.

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] New Characterization of the Weak Disorder Phase of Directed Polymers in Bounded Random Environments2021

    • Author(s)
      Junk Stefan
    • Journal Title

      Communications in Mathematical Physics

      Volume: 389 Issue: 2 Pages: 1087-1097

    • DOI

      10.1007/s00220-021-04259-9

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On large deviation rate functions for a continuous-time directed polymer in weak disorder2021

    • Author(s)
      Fukushima Ryoki、Junk Stefan
    • Journal Title

      Electronic Communications in Probability

      Volume: 26 Issue: none Pages: 1-10

    • DOI

      10.1214/21-ecp378

    • NAID

      120007190970

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Zero temperature limit for the Brownian directed polymer among Poissonian disasters2019

    • Author(s)
      Fukushima Ryoki、Junk Stefan
    • Journal Title

      The Annals of Applied Probability

      Volume: 29 Issue: 6 Pages: 3821-3860

    • DOI

      10.1214/19-aap1493

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Number of paths in oriented percolation as zero temperature limit of directed polymer2021

    • Author(s)
      福島竜輝
    • Organizer
      The 10th International Conference on Stochastic Analysis and its Applications
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] New characterization of weak disorder phase of directed polymers in bounded random environments2021

    • Author(s)
      Stefan Junk
    • Organizer
      確率論シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Large deviations for directed polymers in the whole weak disorder phase2020

    • Author(s)
      Stefan Junk
    • Organizer
      The 5th KTGU Mathematics Workshop for Young Researchers
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Zero temperature limit for Brownian directed polymer in Poissonian disasters2019

    • Author(s)
      Ryoki Fukushima
    • Organizer
      MSJ-SI "Stochastic Analysis, Random Fields, and Integrable Probability
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Zero temperature limit for Brownian polymer aomng Poissonian disasters2019

    • Author(s)
      Stefan Junk
    • Organizer
      he 18th Symposium Stochastic Analysis on Large Scale Interacting Systems
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 特別研究員のwebサイト

    • URL

      https://www.stefanjunkprob.de/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 受け入れ研究者のwebサイト

    • URL

      https://www.math.tsukuba.ac.jp/~ryoki/index.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 特別研究員のwebページ

    • URL

      https://www.stefanjunkprob.de/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究代表者のwebページ

    • URL

      http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~ryoki/

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-11-29   Modified: 2024-03-26  

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