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電磁場内にある多体量子力学系の数理解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K05319
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
研究機関京都大学

研究代表者

足立 匡義  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (30281158)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード散乱理論 / スペクトル理論 / 電磁場 / シュレーディンガー作用素 / 時間周期的なポテンシャル / 解析学 / 関数解析学 / 数理物理 / ドリフト運動 / 多体量子力学系 / 時間周期的ポテンシャル
研究実績の概要

研究代表者単独での研究となるが、時間周期的なポテンシャルをもつ3体シュレーディンガー作用素に付随する3体Floquetハミルトニアンに対するMourre評価の証明に取り組んだ。これは数年前にも挑戦した課題である。2体Floquetハミルトニアンに対するconjugate operatorとしては、1998年のYokoyamaによるものと、2019年のAdachi(研究代表者)-Kiyoseによるものが知られている。それらをうまく貼り合わせれば3体系に対してもconjugate operatorを構成することができる、というアイデア自体は変わっていない。自由チャネルに対するconjugate operatorとして、それまでは自由チャネルを取り扱うのに相応しいと考えられるYokoyamaによるものを採用していたのであるが、今回それをAdachi-Kiyoseによるものに取り替えた、というのが大きな変更点である。これにより、貼り合わせから生じる誤差項のコンパクト性がより自然に示されるようになり、証明の見通しも立ちやすくなった。新たなconjugate operatorで得られたMourre評価を用いて、最小速度評価の証明も与えた。これより先、最小速度評価に基づく漸近クラスタリングの証明を与えることが主要な課題となる。漸近クラスタリングと、2体系の漸近完全性の結果を組み合わせれば、懸案となっていた3体系の漸近完全性の証明が得られるからである。先に述べた結果を公表するべく、学術雑誌に論文を投稿して現在査読を受けている。
ついでながら、研究代表者が指導している大学院生との共同研究に基づいて昨年度に執筆した3篇の共著論文はいずれも、ブラッシュアップを経て国際学術雑誌に掲載される予定となったことを報告する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

上記の3体Floquetハミルトニアンに対するMourre評価の証明において難所であるとこれまで考えられてきたのは、そのハミルトニアンとconjugate operatorとの交換子を計算する際に現れる、貼り合わせのための単位の分解からの誤差項のコンパクト性を示すことである。今回conjugate operatorの定義を思い切って変えたことで、障害となっていた箇所が概ね取り払われた、と考えているからである。

今後の研究の推進方策

時間周期的なポテンシャルをもつ3体シュレーディンガー作用素に対する散乱順問題の1つとして、波動作用素の漸近完全性の問題に取り組む。上に述べたように、最小速度評価自体は得られているので、それに基づいて漸近クラスタリングを示すことを当面の目標とする。定常的なシュレーディンガー作用素の場合と違って、Floquetハミルトニアンに対する最大速度評価の成立は期待できず、その評価に替わるものを提示することが喫緊の課題となる。

報告書

(7件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] On spectral and scattering theory for one-body quantum systems in crossed constant electric and magnetic fields2024

    • 著者名/発表者名
      Adachi Tadayoshi、Tsujii Yuta
    • 雑誌名

      Reviews in Mathematical Physics

      巻: - 号: 06

    • DOI

      10.1142/s0129055x24500119

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On multidimensional inverse scattering under the time-dependent Stark effect2024

    • 著者名/発表者名
      Adachi Tadayoshi、Tsujii Yuta
    • 雑誌名

      Kyushu Journal of Mathematics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On multidimensional inverse scattering under the Stark effect2024

    • 著者名/発表者名
      Adachi Tadayoshi、Tsujii Yuta
    • 雑誌名

      Hiroshima Mathematical Journal

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stationary scattering theory for one-body Stark operators, I2022

    • 著者名/発表者名
      T. Adachi, K. Itakura, K. Ito and E. Skibsted
    • 雑誌名

      Pure and Applied Functional Analysis

      巻: 7 ページ: 825-861

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New methods in spectral theory of N-body Schrodinger operators2021

    • 著者名/発表者名
      Adachi T.、Itakura K.、Ito K.、Skibsted E.
    • 雑誌名

      Reviews in Mathematical Physics

      巻: 33 号: 05 ページ: 2150015-2150015

    • DOI

      10.1142/s0129055x2150015x

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectral theory for 1-body Stark operators2020

    • 著者名/発表者名
      Adachi T., Itakura K., Ito K., Skibsted E.
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 268 号: 9 ページ: 5179-5206

    • DOI

      10.1016/j.jde.2019.11.006

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On the Mourre estimates for Floquet Hamiltonians2019

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Adachi and Amane Kiyose
    • 雑誌名

      Letters in Mathematical Physics

      巻: 109 号: 11 ページ: 2513-2529

    • DOI

      10.1007/s11005-019-01191-x

    • NAID

      120006764430

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remarks on the Avron-Herbst type formula for $N$-body quantum systems in constant electric and magnetic fields2019

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Adachi and Amane Kiyose
    • 雑誌名

      New Horizons in Mathematical Physics

      巻: 3 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.22606/nhmp.2019.31001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] On multidimensional inverse scattering under the time-dependent Stark effect2022

    • 著者名/発表者名
      足立匡義
    • 学会等名
      量子散乱における順問題と逆問題の新展開
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On spectral and scattering theory for one-body quantum systems in crossed constant electric and magnetic fields2022

    • 著者名/発表者名
      足立匡義
    • 学会等名
      量子散乱における順問題と逆問題の新展開
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the Mourre estimates for three-body Floquet Hamiltonians2020

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Adachi
    • 学会等名
      Schroedinger 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] Remarks on the Avron-Herbst type formula for $N$-body quantum systems in constant electric and magnetic fields2018

    • 著者名/発表者名
      足立匡義
    • 学会等名
      神楽坂解析セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum scattering in spatially homogeneous electromagnetic fields2018

    • 著者名/発表者名
      足立匡義
    • 学会等名
      研究集会「微分方程式の総合的研究」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On quantum scattering in time-dependent electromagnetic fields2018

    • 著者名/発表者名
      足立匡義
    • 学会等名
      Workshop on Spectral and Scattering Theory
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On quantum scattering in time-dependent electromagnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      足立匡義
    • 学会等名
      Tosio Kato Centennial Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 定電磁場内の量子力学系に対する Avron-Herbst 型 公式について2017

    • 著者名/発表者名
      足立匡義
    • 学会等名
      第2回ひこね解析セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 定電磁場内の量子力学系に対する Avron-Herbst 型 公式について2017

    • 著者名/発表者名
      足立匡義
    • 学会等名
      応用解析研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-12-25  

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