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シュレーディンガー方程式の数理解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K05242
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学解析
研究機関学習院大学

研究代表者

谷島 賢二  学習院大学, 理学部, 教授 (80011758)

研究協力者 田村 英男  
足立 匡義  
小川 卓克  
加藤 圭一  
中村 周  
Arne Jensen  
Horia Cornean  
Gianfausto Dellantonio  
Alessandro Michelangeli  
Raffaele Scandone  
Heinz Siedentop  
Marcel Griesemer  
Abraham Soffer  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードシュレーディンガー方程式 / シュレーディンガー作用素 / スペクトル理論 / 散乱理論 / 初期値問題 / 波動作用素 / 点相互作用 / ルベーグ空間 / point interaction / 閾値漸近解析 / ディラック作用素 / レゾナンス / 本質的自己共役性 / 準古典近似 / 散乱の波動作用素
研究成果の概要

シュレーディンガー方程式に関する様々な数学的問題を研究した。特に1)無限遠方で二次・一次関数的に増大するスカラー・ベクトルポテンシャルをもつ電磁場中の多体粒子系が強い不連続性をもつポテンシャルによって相互作用するときの初期値問題の解が一意に存在するための最良な十分条件を得た。2)散乱理論の波動作用素の連続となるルベーグならびにソボレフ空間の最良指数を決定した。3)点相互作用をもつシュレーディンガー作用素のスペクトル・散乱理論を研究し、2次元空間におけるレゾルベントの閾値での漸近挙動を決定し、2・3次元空間における散乱の波動作用素が適当な指数を持つルベーグ空間において連続であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

シュレーディンガー方程式は量子力学の運動方程式で初期値問題の一意可解性は運動の一意存在と同意義であるがそのための最も一般的な十分条件は未だに不明である。この研究の成果は問題解決への重要な第一歩である。散乱の波動作用素はシュレーディンガー作用素の関数のルベーグ空間での連続性をフーリエ空間のかけ算作用素の連続性に帰着する。従ってこの研究の成果は線形あるいは非線形問題において様々に利用されている。点相互作用をもつシュレーディンガー方程式は低温量子力学において広く用いられているが、そのスペクトル・散乱理論は十分には理解されていない。この研究の成果はこの分野に新たな知見を与えるものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] SISSA (Treieste)(Italy)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Aalborg University/Department of Mathematics(Denmark)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Two-dimensional Schroedinger operators with point interactions: Threshold expansions, zero modes and Lp-boundedness of wave operators2019

    • 著者名/発表者名
      Cornean Horia D.、Michelangeli Alessandro、Yajima Kenji
    • 雑誌名

      Reviews in Mathematical Physics

      巻: 31 号: 04 ページ: 1950012-1950012

    • DOI

      10.1142/s0129055x19500120

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Instability of Resonances Under Stark Perturbations2018

    • 著者名/発表者名
      Jensen Arne、Yajima Kenji
    • 雑誌名

      Annales Henri Poincare

      巻: 20 号: 2 ページ: 675-687

    • DOI

      10.1007/s00023-018-0746-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] L^1 and L^∞-boundedness of wave operators for three dimensional Schroedinger operators with threshold singularities.2018

    • 著者名/発表者名
      Yajima Kenji
    • 雑誌名

      Tokyo Journal of Mathematics

      巻: 41 号: 2

    • DOI

      10.3836/tjm/1502179271

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] L^p -boundedness of wave operators for the three-dimensional multi-centre point interaction2018

    • 著者名/発表者名
      G. Dell'Antonio, A. Michelangeli, R. Scandone, K. Yajima
    • 雑誌名

      Annales Henri Poincare

      巻: 19 号: 1 ページ: 283-322

    • DOI

      10.1007/s00023-017-0628-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Existence and regularity of propagators for multi-particle Schroedinger equations in external fields2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yajima
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 347 号: 1 ページ: 103-126

    • DOI

      10.1007/s00220-016-2582-2

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Remarks on Lp-boundedness of wave operators for Schroedinger operators with threshold singularities.2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yajima
    • 雑誌名

      Documenta Mathematica

      巻: 21 ページ: 391-443

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] L^p boundedness of wave operators2019

    • 著者名/発表者名
      谷島 賢二
    • 学会等名
      Q-Math 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Approximation of point interactions by regular potentials2019

    • 著者名/発表者名
      谷島 賢二
    • 学会等名
      Spectral methods in mathematical physics in Mittag-Leffler
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Two dimensional Schrodinger operators with point interactions2018

    • 著者名/発表者名
      谷島 賢二
    • 学会等名
      Recent results on qunatum many-body systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Schrodinger operators with point interactions in two and three dimensions2018

    • 著者名/発表者名
      谷島 賢二
    • 学会等名
      Fundamental Problems in Mathematical and Theoretical Physics (Waseda University)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The L^p-boundedness of wave operators for three dimensional Schroedinger operators with point interactions2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yajima
    • 学会等名
      Center for Advanced Studies, LMU-Muenchen
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On wave operators for Schroedinger operators with threshold singuralities in three dimensions2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yajima
    • 学会等名
      Work-shop on Analysis of effective one particle equations and their derivation
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Schroedinger 方程式の propagator について2016

    • 著者名/発表者名
      谷島 賢二
    • 学会等名
      第27回研究集会「数理物理と微分方程式」
    • 発表場所
      かんぽの宿富山市婦中町羽根5691-2
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] L^p boundednedd of wave operators for Schroedinger operators2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yajima
    • 学会等名
      Mathematical challenges of zero-range physics; rigorous results and open problems
    • 発表場所
      SiSSA, Trieste, Italy
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Existence and regularity of propagators for multi-particle Schroedinger equations2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yajima
    • 学会等名
      Contemporary trends in the mathematics of quantum mechanics
    • 発表場所
      INdAM headquarters, Piazzale Aldo Moro 5, 00185 Roma
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Remarks on Lp-boundedness of wave operators for Schroedinger operators with threshold singularities2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yajima
    • 学会等名
      Solid Math. 2016
    • 発表場所
      Aalborg University, Denmark
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 基礎数学11 数理物理入門 改訂改題2018

    • 著者名/発表者名
      谷島 賢二
    • 総ページ数
      402
    • 出版者
      東京大学出版会
    • ISBN
      9784130629225
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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