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2016 Fiscal Year Research-status Report

量子相互作用の数学解析を通した表現論・数論の展開と深化

Research Project

Project/Area Number 16K05063
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

若山 正人  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (40201149)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords表現論 / 数論 / 非可換調和振動子 / ホイン微分方程式 / 量子ラビモデル / 量子相互作用 / 退化スペクトラム / スペクトルゼータ
Outline of Annual Research Achievements

D.Braak (Augsburg大学) を招聘し、一瀬孝(金沢大学)に加え、廣川真男 (広島大学)と廣島文生(九州大学)の協力を得て、量子ラビ模型(QRM) 及び Dicke models などに関するスペクトル幅の分布に関するBraak予想を検討した。ただし、現時点ではBraak 予想については未解決である。一方で、Li-Bachelor が数値実験を重ね予想していた「非対称量子ラビ模型において、その非対称性を記述するパラメータが1/2の際に、スペクトルが退化する」という主張を数学的に証明した(なお、このパラメータが 0のときが量子ラビ模型である)。さらに、リー環sl_2表現論の有限次元既約表現を用いて、非対称量子ラビ模型の背後にある対称性を発見した。また、上記のパラメータがより一般の半整数の場合の予想を数学的に定式化し、新たな予想を提出した。さらに、非対称量子ラビ模型の例外型非退化スペクトルと(正則)離散系列表現との関係についても研究を進展させた。

木本一史(琉球大学)との研究において、特殊値研究から現れる Eichler 積分の自然な拡張である Eichler 形式と付随するコモホロジー群ほか、Mahler測度との関係を調べた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Li-Bachelor が数値実験を重ね予想していた「非対称量子ラビ模型において、その非対称性を記述するパラメータが1/2の際に、スペクトルが退化する」という主張を数学的に証明した。さらに、リー環sl_2表現論の有限次元既約表現を用いて、非対称量子ラビ模型の背後にある対称性を発見したこと。さらなる一般的予想を提出したこと。これらを、リー環sl_2表現論を用いた枠組みで定式化したこと。

Strategy for Future Research Activity

非対称量子ラビ模型のスペクトルゼータの解析接続。また、その特殊値の数論的研究の推進。なお、解析接続のみであれば、量子ラビ模型については、杉山真吾 (Nagoya Math. J. 2017) によりなされている。

研究実績でのべた非対称量子ラビ模型の退化予想の解決。

非可換調和振動子のスペクトルの Eichler 形式の観点からの研究の推進。またそれの、離散力学系・Mahler 測度からの研究の推進。

Causes of Carryover

購入予定の書籍が、未出版であったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

表現論・数論・物理関係書籍購入予定。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Symmetry of asymmetric quantum Rabi models2017

    • Author(s)
      Masato Wakayama
    • Journal Title

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      Volume: 50 Pages: 174001(22pp)

    • DOI

      10.1088/1751-8121/aa649b

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hermitian symmetric spaces of tube type and multivariate Meixner-Pollaczek polynomials2017

    • Author(s)
      Jacques Faraut and Masato Wakayama
    • Journal Title

      Mathematica Scandinavica

      Volume: 120 Pages: 87-114

    • DOI

      10.7146/math.scand.a-25506

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spectral degeneracies in the asymmetric quantum Rabi model2017

    • Author(s)
      Cid Reyes- Bustos and Masato Wakayama
    • Journal Title

      Series “Mathematics for Industry”, Springer

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      -

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Symmetry of asymmetric quantum Rabi models2017

    • Author(s)
      Masato Wakayama
    • Organizer
      ボローニャ大学数学教室特別セミナー
    • Place of Presentation
      Department of Mathematics, University of Bologna
    • Year and Date
      2017-02-28
    • Invited
  • [Presentation] 非対称量子ラビ模型のスペクトルの level crossings と表現論2017

    • Author(s)
      若山正人
    • Organizer
      金沢大学 数理学談話会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2017-01-13
    • Invited
  • [Presentation] Symmetry of asymmetric quantum Rabi models2016

    • Author(s)
      若山正人
    • Organizer
      Zeta Functions in Okinawa 2016
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-10-29
    • Invited
  • [Presentation] Generalized quantum Rabi models and representations theory2016

    • Author(s)
      Masato Yakayama
    • Organizer
      International Workshop on Ultra-Strong Light-Matter Interactions:
    • Place of Presentation
      University of the Basque Country, Spain
    • Year and Date
      2016-09-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Generalized Quantum Rabi models and Finite Dimensional Representations of sl_22016

    • Author(s)
      若山正人
    • Organizer
      表現論がつなぐ数学2016
    • Place of Presentation
      沖縄県男女共同参画センター(てぃるる)
    • Year and Date
      2016-09-10
    • Invited
  • [Presentation] Representation theoretic approach to the spectrum of quantum Rabi or its generalized models2016

    • Author(s)
      若山正人
    • Organizer
      Mathematical quantum field theory and related topics
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2016-06-06
  • [Remarks] 若山正人ウェブサイト

    • URL

      http://imi.kyushu-u.ac.jp/~wakayama/index.html

  • [Remarks] 九州大学研究者情報(若山正人)

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000521/index.html

URL: 

Published: 2018-01-16  

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