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2016 年度 実績報告書

測度論的手法による無限次元解析と場の量子論のスペクトル解析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H03942
研究機関九州大学

研究代表者

廣島 文生  九州大学, 数理学研究院, 教授 (00330358)

研究分担者 宮尾 忠宏  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (20554421)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード基底状態 / くりこみ / 場の量子論 / 汎関数積分 / ギブス測度 / 準古典近似
研究実績の概要

本研究の目的は, 測度論的な手法による場の量子論のスペクトル解析を確立することである. 本研究では, ラフパス理論の新しい応用や無限次元SDEを開発し, 測度論的な手法による場の量子論のスペクトル解析の手法を開発する.以下の(A)-(E)について研究期間内に研究する.

(A. ラフパス理論によるGibbs測度の構成と応用)(1) UV をくりこんだGibbs測度, また2重確率積分を備えたGibbs 測度の構成. (2) ラフパス理論を用いた基底状態の解析. (B. 基底状態の研究)(1) 特異性の高いハミルトニアンの基底状態の存在を非摂動的に示す. (2) 基底状態の空間的指数減衰性の下からの評価を与える. (C. 確率解析的UVくりこみ理論)(1) 非局所的な運動項をもったハミルトニアンの確率解析的UVくりこみ理論の構築. (2) Bernstein関数による一般化. (D. 多様体上の場の量子論の研究)時間的に安定な$3+1$次元 ローレンツ多様体上に定義したNelson 模型のスペクトルと多様体の局所的な性質の関係を明らかにする. (E. 場の量子論におけるSDEと古典極限の研究)(1) 古典極限によってウイグナー測度を導く.(2) 非局所的な模型に付随したSDEを構成する.

H28年度は(A1)の課題について大きな進展があった. それを現在Aarhus大学のOliver Matte教授と共同でまとめて投稿準備中である.また,本研究課題に関する論文4編が国際誌に掲載された(一部は印刷中). さらに本研究課題に関する研究成果を海外の学会, 大学のセミナーで5回発表し, 国内では2回発表した. さらに, 2016年6月には国際研究会を開催(一部資金を本科研費で負担)した. また, 関連する著書を一冊, 数学書房から出版した. 分担者の宮尾准教授とは研究打ち合わせを1回行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

H28年度の研究計画は以下だった.
(A)(1) UV をくりこんだGibbs測度, また2重確率積分を備えたGibbs 測度の構成. (2) ラフパス理論を用いた基底状態の解析. (B)(1) 特異性の高いハミルトニアンの基底状態の存在を非摂動的に示す. (C)(1) 非局所的な運動項をもったハミルトニアンの確率解析的UVくりこみ理論の構築.

長年の夢が遂に叶って一番難航が予想されていた課題(A1)をAarhus大学のOliver Matte 教授と共同で示すことができた. UVをくりこんだ汎関数積分表示(Feynman-Kac公式という)をOliver Matte教授が示し, それのギブス測度の存在を廣島が証明した. 現在, 論文にまとめて投稿準備中である. (A2)は進展しなかった. (B1)はやや進展した. (C1)についてもAarhus大学のポスドクGonzaro Bleyとペアポテンシャルの議論を行い, やや進展した.

今後の研究の推進方策

(I) (A1)をOliver matteと共同で論文に仕上げ国際誌に投稿することを第一の目標にする. さらに上記に引き続き(A2), (B1), (C1)の研究に力をいれる.

(II) H29年度はZied Ammari 教授と共同で(E1)場の量子論における準古典近似の理論を完成させる. H28年度には数回すでに打ち合わせを行う機会があり, チューリッヒ工科大学のポスドクMarco Falconi にとも共同でPauli-Fierz模型の準古典近似の問題に取り組む. その結果Wigner 測度と古典的なMaxwell 方程式を導出する.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 その他

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

  • [国際共同研究] Aarhus大学(デンマーク)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      Aarhus大学
  • [雑誌論文] Ultra-Weak Time Operators of Schroedinger Operators2017

    • 著者名/発表者名
      A.Arai and F.Hiroshima
    • 雑誌名

      Annales Henri Poincare

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Kato's Inequality for Magnetic Relativistic Schroedinger Operators2017

    • 著者名/発表者名
      F. Hiroshima, T. Ichinose and J. Lorinczi
    • 雑誌名

      Publ RIMS Kyoto

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mass Renormalization in the Nelson Model2017

    • 著者名/発表者名
      F.Hiroshima and S.Osawa
    • 雑誌名

      International Journal of Mathematics and Mathematical Sciences

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spectrum of semi-relativistic Pauli-Fierz Hamiltonian I2016

    • 著者名/発表者名
      T. Hidaka and F. Hiroshima
    • 雑誌名

      J.Math.Anal.Appl.

      巻: 437 ページ: 330-349

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Feynman-Kac formula and its application to quantum physics2017

    • 著者名/発表者名
      F.Hiroshima
    • 学会等名
      Journee Thematique EDP: Mathematical Analysis of Interacting Quantum Systems
    • 発表場所
      Rennes univ. France
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-16
  • [学会発表] Analysis of time operators2017

    • 著者名/発表者名
      F.Hiroshima
    • 学会等名
      La Sapienza Univ. Math. Phys. seminar
    • 発表場所
      La Sapienza univ. Italy
    • 年月日
      2017-02-15 – 2017-02-15
  • [学会発表] UV renormalization2017

    • 著者名/発表者名
      F.Hiroshima
    • 学会等名
      Physical and mathematical approaches to interacting particle systems ---In honer of 70th birthday of Herbert Spohn---
    • 発表場所
      東工大
    • 年月日
      2017-01-11 – 2017-01-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin boson model and Rabi model2016

    • 著者名/発表者名
      F.Hiroshima
    • 学会等名
      Aarhus Univ. Mat/Fys-seminar
    • 発表場所
      Aarhus Univ.デンマーク
    • 年月日
      2016-12-07 – 2016-12-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction of time operators associated with Schroedinger operators2016

    • 著者名/発表者名
      F.Hiroshima
    • 学会等名
      PNU Math forum
    • 発表場所
      Pusan univ. Korea
    • 年月日
      2016-12-01 – 2016-12-03
  • [学会発表] Time operator associated with Schroedinger operators2016

    • 著者名/発表者名
      F.Hiroshima
    • 学会等名
      International Workshop on Ultra-Strong Light-Matter Interactions: theory and applications to quantum information
    • 発表場所
      Bilbao, スペイン
    • 年月日
      2016-09-19 – 2016-09-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Semi-relativistic QED2016

    • 著者名/発表者名
      F.Hiroshima
    • 学会等名
      量子場の数理とその周辺
    • 発表場所
      九大,IMI共同利用
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-08
    • 国際学会
  • [図書] 量子場の数理2016

    • 著者名/発表者名
      新井朝雄、河東泰之、原隆、廣島文生
    • 総ページ数
      320
    • 出版者
      数学書房
  • [備考]

    • URL

      http://www2.math.kyushu-u.ac.jp/~hiroshima/index.html

  • [学会・シンポジウム開催] 量子場の数理とその周辺2016

    • 発表場所
      九州大学マスフォアインダストリ研究所
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-08

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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