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多様体及びグラフの幾何構造と不均質媒質による散乱理論

研究課題

研究課題/領域番号 16K17630
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学解析
研究機関愛媛大学 (2019-2020)
同志社大学 (2016-2018)

研究代表者

森岡 悠  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 講師 (80726597)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード関数解析学 / 散乱理論 / 関数方程式論 / スペクトル理論 / 逆問題 / 量子ウォーク / 関数解析額
研究成果の概要

時間に関して定常的な摂動を含む波動方程式に対し、入射波に対して摂動によって散乱波が生じる現象を数学的に解析する研究を行った。本研究では、生じるべき散乱波が現れないような特殊な現象である非散乱エネルギーについて詳しく研究を行った。その結果、ある種の条件下では、非散乱エネルギーは離散的に分布し、また無限個存在することを示した。非散乱エネルギーの分布はワイル則と呼ばれる漸近的な評価を満たすことも証明した。
一方、グラフ上の離散モデルの研究として、量子ウォークに対する散乱理論の研究を行った。主に1次元の量子ウォークについて、時間発展作用素の一般化固有関数と散乱行列の性質を詳しく調べた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、量子力学で知られている現象である共鳴トンネル効果に着想を得て開始したものである。共鳴トンネル効果は1次元の物理系では既によく知られているものであるが、本研究では、様々な不均質媒質や幾何構造による散乱理論を検討し、共鳴トンネル効果に相当する非散乱エネルギーがどのような条件下でどのように分布するのかを数学的に検証することを目標とした。多次元波動方程式の場合に非散乱エネルギーの存在とその分布について、一定の成果を得ることができた。非球対称な摂動を持つ多次元系で非散乱エネルギーの存在を示したのは本研究が最初である。また、離散的な系についても今後の研究につながる成果を得ることができた。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 13件、 招待講演 19件) 学会・シンポジウム開催 (4件)

  • [国際共同研究] Saint-Petersberg State University(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Non-scattering energies for acoustic-type equations on manifolds with a single flat end2020

    • 著者名/発表者名
      Morioka Hisashi, Shoji Naotaka
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics

      巻: 61 号: 1 ページ: 1-36

    • DOI

      10.1063/1.5111890

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of edge defects by embedded eigenvalues of quantum walks2019

    • 著者名/発表者名
      Morioka Hisashi、Segawa Etsuo
    • 雑誌名

      Quantum Information Processing

      巻: 18 号: 9 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1007/s11128-019-2398-z

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalized eigenfunctions and scattering matrices for position-dependent quantum walks2019

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 雑誌名

      Reviews in Mathematical Physics

      巻: Online Ready 号: 07 ページ: 1-37

    • DOI

      10.1142/s0129055x19500193

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inverse scattering for Schrodinger operators on perturbed lattices2017

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Ando, Hiroshi Isozaki, Hisashi Morioka
    • 雑誌名

      Annales Henri Poincare

      巻: to appear

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 定常波動方程式に対する非散乱エネルギーについて2020

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      微分方程式の総合的研究
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-scattering energies for acoustic-type equations on manifolds with a single flat end2020

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 学会等名
      Schrodinger Operators and Related Topics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] パスの数え上げによる1次元2状態量子ウォークに対する散乱行列の明示公式2020

    • 著者名/発表者名
      小松 堯, 今野紀雄, 森岡 悠, 瀬川悦生
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 1次元2状態量子ウォークの一般化固有関数と散乱行列2019

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      RIMS共同研究(グループ型)「量子ウォークとスペクトル散乱理論の数理」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Weyl-type lower bound for non-scattering energies for acoustic equations2019

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 学会等名
      Summer School on Applied Inverse Problems and Related Topics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 定常音響波動方程式の非散乱エネルギーに対するワイル則2019

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      2019夏の作用素論シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 1次元2状態量子ウォークの一般化固有関数とS-行列2019

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-scattering energies for acoustic-type equations on manifolds with a single flat end2019

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「スペクトル・散乱理論とその周辺」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Weyl's law of non-scattering energies for time-harmonic acoustic equations2019

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 学会等名
      Mini-workshop Neumann-Poincare operator and related topics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Weyl's law of non-scattering energies for time-harmonic acoustic equations2019

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 学会等名
      International Workshop on ``Tomography and Inverse Problem"
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Weyl-type lower bound for non-scattering energies of time-harmonic acoustic equations2019

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      日本数学会年会 関数解析学分科会特別講演
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Weyl's law of non-scattering energies for time-harmonic acoustic equations2019

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 学会等名
      RIMS Workshop on ``Inverse problems for partial differential equations and related areas"
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Probing defects via inverse scattering on perturbed lattices2019

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 学会等名
      AIMR Workshop on Pure and Applied Mathematics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 量子ウォークの一般化固有関数と散乱行列2018

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      2018年度応用数学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 音響波動方程式における非散乱エネルギーに対するWeyl則について2018

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      愛媛大学解析セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Generalized eigenfunctions and scattering matrices for position-dependent quantum walks2018

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      スペクトラルグラフ理論および周辺領域第7回研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Generalized eigenfunction of unitary operators associated with quantum walks on Z2018

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 学会等名
      Chile-Japan Workshop on Mathematical Physics and Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Detection of edge defects by embedded eigenvalues of quantum walks2018

    • 著者名/発表者名
      瀬川悦生, 森岡 悠
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会 関数解析学分科会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子ウォークにおける埋蔵固有値を用いた辺欠損の検出について2018

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      2018夏の作用素論シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] On embedded eigenvalues -discrete Laplacians and quantum walks-2018

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 学会等名
      グラフ上の逆問題、スペクトル解析と関連課題研究ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 磁場付き離散シュレーディンガー作用素の連続スペクトルについて2017

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      2017年度応用数学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場付き離散シュレーディンガー作用素に対するレリッヒ型一意性定理について2017

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      松山スペクトル・散乱セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Dirichlet-Neumann写像による格子欠損の位置決定2017

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      スペクトラルグラフ理論および周辺領域 第6回研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Interior transmission eigenvalue problems on compact manifolds with smooth boundary2017

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠, 庄司直高
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 格子欠損の位置決定について2017

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      2017夏の作用素論シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 長距離型ポテンシャルを持つ離散シュレーディンガー作用素の埋蔵固有値の非存在2017

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      作用素論セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Absence of embedded eigenvalues for discrete Schrodinger operators with decaying potentials2017

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka
    • 学会等名
      RIMS合宿型セミナー ``Workshop on linear and nonlinear dispersive equations and related topics"
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Inverse scattering problems on perturbed lattices and geometry of networks2017

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Ando, Hiroshi Isozaki, Hisashi Morioka
    • 学会等名
      RIMS Workshop on "Inverse problems for partial differential equations and related areas"
    • 発表場所
      数理解析研究所(京都府・京都市)
    • 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] 格子上の逆散乱問題とネットワークの逆問題2016

    • 著者名/発表者名
      安藤和典, 磯崎 洋, 森岡 悠
    • 学会等名
      2016年度応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学瀬田キャンパス(滋賀県・大津市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Weyl's lower bounds of positive interior transmission eigenvalues on manifolds2016

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠, 庄司直高
    • 学会等名
      作用素論セミナー
    • 発表場所
      数理解析研究所(京都府・京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Inverse scattering problems on perturbed lattices and geometry of networks2016

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Ando, Hiroshi Isozaki, Hisashi Morioka
    • 学会等名
      2nd East Asia Section of IPIA-Young Scholars Symposium
    • 発表場所
      台北市(台湾)
    • 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] Non-scattering energy and transmission eigenvalue problems on manifolds2016

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Morioka, Naotaka Shoji
    • 学会等名
      The 14th Linear and Nonlinear Waves
    • 発表場所
      ピアザ淡海(滋賀県・大津市)
    • 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] 非散乱エネルギーと透過固有値問題2016

    • 著者名/発表者名
      森岡 悠
    • 学会等名
      神戸大学解析セミナー
    • 発表場所
      神戸大学六甲台第2キャンパス(兵庫県・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop for young scholars Control and inverse problems on waves, oscillations and flows - Mathematical analysis and computational methods -2020

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Kyoto-Imadegawa symposium on Spectral and Scattering Theory2019

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop for young scholars Control and inverse problems on waves, oscillations and flows - Mathematical analysis and computational methods -2018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop for young scholars Control and inverse problems on waves, oscillations and flows - Mathematical analysis and computational methods -2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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