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2016 年度 実施状況報告書

量子相互作用の数学解析を通した表現論・数論の展開と深化

研究課題

研究課題/領域番号 16K05063
研究機関九州大学

研究代表者

若山 正人  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (40201149)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード表現論 / 数論 / 非可換調和振動子 / ホイン微分方程式 / 量子ラビモデル / 量子相互作用 / 退化スペクトラム / スペクトルゼータ
研究実績の概要

D.Braak (Augsburg大学) を招聘し、一瀬孝(金沢大学)に加え、廣川真男 (広島大学)と廣島文生(九州大学)の協力を得て、量子ラビ模型(QRM) 及び Dicke models などに関するスペクトル幅の分布に関するBraak予想を検討した。ただし、現時点ではBraak 予想については未解決である。一方で、Li-Bachelor が数値実験を重ね予想していた「非対称量子ラビ模型において、その非対称性を記述するパラメータが1/2の際に、スペクトルが退化する」という主張を数学的に証明した(なお、このパラメータが 0のときが量子ラビ模型である)。さらに、リー環sl_2表現論の有限次元既約表現を用いて、非対称量子ラビ模型の背後にある対称性を発見した。また、上記のパラメータがより一般の半整数の場合の予想を数学的に定式化し、新たな予想を提出した。さらに、非対称量子ラビ模型の例外型非退化スペクトルと(正則)離散系列表現との関係についても研究を進展させた。

木本一史(琉球大学)との研究において、特殊値研究から現れる Eichler 積分の自然な拡張である Eichler 形式と付随するコモホロジー群ほか、Mahler測度との関係を調べた。

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

Li-Bachelor が数値実験を重ね予想していた「非対称量子ラビ模型において、その非対称性を記述するパラメータが1/2の際に、スペクトルが退化する」という主張を数学的に証明した。さらに、リー環sl_2表現論の有限次元既約表現を用いて、非対称量子ラビ模型の背後にある対称性を発見したこと。さらなる一般的予想を提出したこと。これらを、リー環sl_2表現論を用いた枠組みで定式化したこと。

今後の研究の推進方策

非対称量子ラビ模型のスペクトルゼータの解析接続。また、その特殊値の数論的研究の推進。なお、解析接続のみであれば、量子ラビ模型については、杉山真吾 (Nagoya Math. J. 2017) によりなされている。

研究実績でのべた非対称量子ラビ模型の退化予想の解決。

非可換調和振動子のスペクトルの Eichler 形式の観点からの研究の推進。またそれの、離散力学系・Mahler 測度からの研究の推進。

次年度使用額が生じた理由

購入予定の書籍が、未出版であったため。

次年度使用額の使用計画

表現論・数論・物理関係書籍購入予定。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Symmetry of asymmetric quantum Rabi models2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Wakayama
    • 雑誌名

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      巻: 50 ページ: 174001(22pp)

    • DOI

      10.1088/1751-8121/aa649b

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hermitian symmetric spaces of tube type and multivariate Meixner-Pollaczek polynomials2017

    • 著者名/発表者名
      Jacques Faraut and Masato Wakayama
    • 雑誌名

      Mathematica Scandinavica

      巻: 120 ページ: 87-114

    • DOI

      10.7146/math.scand.a-25506

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectral degeneracies in the asymmetric quantum Rabi model2017

    • 著者名/発表者名
      Cid Reyes- Bustos and Masato Wakayama
    • 雑誌名

      Series “Mathematics for Industry”, Springer

      巻: - ページ: -

    • DOI

      -

    • 査読あり
  • [学会発表] Symmetry of asymmetric quantum Rabi models2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Wakayama
    • 学会等名
      ボローニャ大学数学教室特別セミナー
    • 発表場所
      Department of Mathematics, University of Bologna
    • 年月日
      2017-02-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 非対称量子ラビ模型のスペクトルの level crossings と表現論2017

    • 著者名/発表者名
      若山正人
    • 学会等名
      金沢大学 数理学談話会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2017-01-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Symmetry of asymmetric quantum Rabi models2016

    • 著者名/発表者名
      若山正人
    • 学会等名
      Zeta Functions in Okinawa 2016
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-10-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Generalized quantum Rabi models and representations theory2016

    • 著者名/発表者名
      Masato Yakayama
    • 学会等名
      International Workshop on Ultra-Strong Light-Matter Interactions:
    • 発表場所
      University of the Basque Country, Spain
    • 年月日
      2016-09-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Generalized Quantum Rabi models and Finite Dimensional Representations of sl_22016

    • 著者名/発表者名
      若山正人
    • 学会等名
      表現論がつなぐ数学2016
    • 発表場所
      沖縄県男女共同参画センター(てぃるる)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Representation theoretic approach to the spectrum of quantum Rabi or its generalized models2016

    • 著者名/発表者名
      若山正人
    • 学会等名
      Mathematical quantum field theory and related topics
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-06-06
  • [備考] 若山正人ウェブサイト

    • URL

      http://imi.kyushu-u.ac.jp/~wakayama/index.html

  • [備考] 九州大学研究者情報(若山正人)

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000521/index.html

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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