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様々な数理モデルの高次元臨界現象とクロスオーバーの厳密な解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K03406
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12040:応用数学および統計数学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

坂井 哲  北海道大学, 理学研究院, 教授 (50506996)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード自己回避歩行 / パーコレーション / イジング模型 / 相転移 / 臨界現象 / 上部臨界次元 / クロスオーバー現象 / レース展開 / 臨界2点関数
研究成果の概要

(1)d次元体心立方格子上のパーコレーションがd≧9で平均場臨界現象を示すことを証明した.予想されているd≧7には及ばないものの,標準的なd次元立方格子上における上部臨界次元の現時点での最良評価d≧11(Fitznerとvan der Hofstadによる2017年の結果)を凌駕した.
(2)2体相互作用係数が2体間距離の冪で減衰する長距離モデル(自己回避歩行,パーコレーション,イジング模型)に対し,特にその分散が対数発散する境界冪の場合に,上部臨界次元以上(等号込)で臨界2点関数の漸近挙動を解明した.これらの結果は,物理学者らが2014年に発表した予想を解決したものである.

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1)或る次元dcより上では,臨界現象が平均場的なものに退化する.このdcを上部臨界次元dcと呼ぶ.最近接パーコレーションではdc=6と予想されているが,超立方格子上ではdc≦10であることが示されていた.本研究は,標準的な最近接格子の一つである体心立方格子上で一桁の次元dc≦8まで降りることに成功した初めての結果である.
(2)境界冪長距離モデルの場合,臨界2点関数の漸近挙動には(高次元でも)対数補正がつくものと予想されていたが,それを証明する解析手法がなかった.本研究では,対数補正つき冪関数どうしの畳み込み不等式を開発し,dc直上まで平均場臨界現象に退化することを証明した初めての結果である.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (13件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 11件、 招待講演 13件) 図書 (1件) 備考 (4件) 学会・シンポジウム開催 (3件)

  • [国際共同研究] University of Durham(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] National Center for Theoretical Sciences(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] National Chengchi University/National Center for Theoretical Sciences/National Yang Ming Chiao Tung University(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Durham University(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Durham(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Chiao Tung University(台湾)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Ludwig-Maximilians-Universitat Munchen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Chengchi University(その他の国・地域(台湾))

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Bristol(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Chengchi University (Taiwan)(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Bristol(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Ludwig-Maximilians Universitat Munchen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Correct bounds on the Ising lace-expansion coefficients2022

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: - 号: 3 ページ: 783-823

    • DOI

      10.1007/s00220-022-04354-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] パーコレーションの数理 20202022

    • 著者名/発表者名
      坂井 哲
    • 雑誌名

      数学

      巻: 74 ページ: 253-279

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] パーコレーションの数理20202022

    • 著者名/発表者名
      坂井 哲
    • 雑誌名

      数学

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crossover phenomena in the critical behavior for long-range models with power-law couplings2020

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku Bessatsu

      巻: B79 ページ: 51-62

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A survey on the lace expansion for the nearest-neighbor models on the BCC lattice2019

    • 著者名/発表者名
      Handa Satoshi、Kamijima Yoshinori、Sakai Akira
    • 雑誌名

      Taiwanese Journal of Mathematics

      巻: - 号: 3 ページ: 723-784

    • DOI

      10.11650/tjm/190904

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial moments for high-dimensional critical contact process, oriented percolation and lattice trees2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Akira、Slade Gordon
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Probability

      巻: 24 号: none

    • DOI

      10.1214/19-ejp327

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Critical two-point function for long-range models with power-law couplings: The marginal case for d≧dc2019

    • 著者名/発表者名
      Chen Lung-Chi、Sakai Akira
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 372 号: 2 ページ: 543-572

    • DOI

      10.1007/s00220-019-03385-9

    • NAID

      120006937027

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Stability of the critical behavior of the Ising model against quantum perturbation2023

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      Workshop on Probabilistic Methods in Statistical Mechanics of Random Media and Random Fields 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mixing time and simulated annealing for the stochastic cellular automata, and beyond2022

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      Workshop on Probabilistic Methods in Statistical Mechanics of Random Media and Random Fields 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spread-out limit of the critical points for various statistical-mechanics models2022

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      Probability and Analysis on Random Structures and Related Topics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stability of the phase transition and critical behavior of the Ising model against quantum perturbation2022

    • 著者名/発表者名
      坂井 哲
    • 学会等名
      確率論シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Stability of the critical behavior of the Ising model against quantum perturbation2022

    • 著者名/発表者名
      坂井 哲
    • 学会等名
      東京確率論セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mixing time and simulated annealing for the stochastic cellular automata, and beyond2021

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      確率論シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Mixing time and simulated annealing for the stochastic cellular automata2020

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      International Workshop on Microstructure-based Global Analysis and Its Related Topics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Finding optimal solutions by stochastic cellular automata2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Akira
    • 学会等名
      Workshop on Probabilistic Methods in Statistical Mechanics of Random Media and Random Fields
    • 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] Critical two-point function for long-range models with power-law couplings: The marginal case for d≧dc2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Akira
    • 学会等名
      The 12th MSJ-SI “Stochastic Analysis, Random Fields and Integrable Probability”
    • 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] Finding optimal solutions by stochastic cellular automata2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Akira
    • 学会等名
      7th Wellington Workshop in Probability and Mathematical Statistics
    • 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] Critical two-point function for long-range models with power-law couplings: The marginal case for d≧dc2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      Auckland Seminar in Statistics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Finding optimal solutions by stochastic cellular automata2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      AIMaP 1-day Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hyperscaling for oriented percolation in 1+1 space-time dimensions2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      Rikkyo Math Phys Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Critical two-point function for long-range models with power-law couplings: The marginal case for d≧dc2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      2018 Spring Probability Workshop
    • 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] Critical two-point function for long-range models with power-law couplings: The marginal case for d≧dc2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      High-dimensional Critical Phenomena in Random Environments
    • 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] Critical two-point function for long-range models with power-law couplings: The marginal case for d≧dc2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakai
    • 学会等名
      17th International Symposium “Stochastic Analysis on Large-scale Interacting Systems”
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Sojourns in Probability Theory and Statistical Physics - I2019

    • 著者名/発表者名
      Sidoravicius Vladas (Ed.)
    • 総ページ数
      338
    • 出版者
      Springer Singapore
    • ISBN
      9789811502941
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 個人ホームページ

    • URL

      https://www.math.sci.hokudai.ac.jp/~sakai/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] ResearchGate

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Akira-Sakai

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/akira_sakai/?lang=ja

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.com/citations?user=Q7ftcFEAAAAJ&hl=en

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The RIMS Workshop “Rigorous Statistical Mechanics and Related Topics IV”2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The RIMS Workshop “Rigorous Statistical Mechanics and Related Topics II”2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The RIMS Workshop “Rigorous Statistical Mechanics and Related Topics”2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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