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2017 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, 数理(科)学研究科(研究院), 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

Daniel Braak (University Augsburg), Murry Bachelor (ANU) らと、非対称量子ラビモデル(ものともとの量子ラビモデルを含む)のスペクトルに対し、その退化性の背後に存在しうる対称性や、Braak 予想についての検討を引き続き行った。同時に、木本一史(琉球大理)とCid Reyes-Bustos(九大数理学府)とともに、前年2016年に研究代表者が提出していたスペクトル(固有値)の退化についての予想に対し、肯定的な解決をみた。その内容は、非対称量子ラビモデルが退化するのは、その非対称性を記述するパラメータが半整数のときに限る」というものである。
なお、 Braak の予想とは異なるが、隣接固有値の分布についての、佐藤・テイト予想型の予想を、沖縄で開催されたゼータ関数シンポジウムでの講演で提出した。その予想は2つの部分からなり、一つ目は、隣接固有値の分布がある確率測度で記述されるであろうというもので、もう一つは、第1番目が正しいとき、その確率密度関数が対称となる必要十分条件は、非対称量子ラビモデルの非対称パラメータが半整数となることである、というものである。この後半の予想は、対称性が陽には見えない非対称量子ラビモデルではあるが、退化固有値が存在する場合には、スペクトルを通して隠れた対称性が存在するということを主張するものでもある。
さらに、量子ラビモデルの熱核の記述に取り組んだ(with Cid Reyes-Bustos)

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

概要で述べたスペクトルの退化性の予想解決とともに、非可換量子ラビモデルのスペクトルのゼータ正規化積を、Braak が2011年に導入した G-関数の自然な拡張を用いて記述することにも成功した(研究代表者が2013年に提出した予想)。さらに退化スペクトルの表現論的記述も行った。それらは、K. Kimoto, C. Reyes-Bustos and M. Wakayama:
Determinant expressions of constraint polynomials and degeneracies of the asymmetric quantum Rabi model (59pp). Preprint, arXiv:1712.04152, 2017.
としてまとめ、現在学術雑誌に投稿中である。

今後の研究の推進方策

(非可換)量子ラビモデルの熱核の記述を完遂する。それにより、(非可換)量子ラビモデルのゼータ関数の特殊値の研究に進む。非可換調和振動子の場合には、特殊値から modular form さらには、 Eichler 積分(形式)の拡張が明示的に現れるなど、豊かな数論が展開されつつある。(なお、非可換調和振動子の場合には熱核はもとまっていないが、そのトレースはもとまっていた(Ichinose-Wakayama 2005)。)ここで展開する非可換量子ラビモデルのスペクトルゼータの特殊値の研究により、系の partition function と modular forms との深い関係が見出せるものと期待できる。

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.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3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
  • [学会発表] Spectral degeneracies in asymmetric quantum Rabi models and representations2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Wakayama
    • 学会等名
      AMSI (Australian Mathematical Sciences Institute) Conference 「Integrability in Low-Dimensional Quantum Systems」
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectrum of the asymmetric quantum Rabi models and zeta regularized product2017

    • 著者名/発表者名
      若山正人
    • 学会等名
      Zeta functions and trace formulas in Fukuoka
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectral determinants of the asymmetric quantum Rabi models2017

    • 著者名/発表者名
      若山正人
    • 学会等名
      Zeta Functions in Okinawa 2017
    • 招待講演
  • [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: 2018-12-17  

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