Study on first passage time problem in non-Markovian processes

• Project/Area Number: 24K00602
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
• Research Institution: Aoyama Gakuin University
• Principal Investigator: 坂上 貴洋 青山学院大学, 理工学部, 教授 (30512959)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2027: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2026: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2024: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: 初期通過時間 / 非マルコフ過程 / ブラウン運動 / 記憶効果

Outline of Research at the Start

本研究では、非マルコフ過程の初期通過時間(FPT)を定量的に記述するための基礎理論の構築を行う。FPTは確率過程を特徴づける重要な概念であり、工学や生物学などの諸分野も 含め、その応用は広範に渡る。ところが、これまでの理論は確率過程のマルコフ性に基づいて定式化されており、これを非マルコフ過程へと拡張することは重要な未解決問題なっている。近年、ソフトマターや細胞など複雑な内部構造を持つ系において、非マルコフ性に由来する特異な輸送現象が次々と報告されており、このような複雑系に適用できるFPT理論構築に大きな関心が寄せられている。このような状況下、本研究では、当該分野におけるブレークスルーを目指す。