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2020 年度 実施状況報告書

磁場付きシュレディンガー作用素の特異極限と関連する不等式の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03329
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

峯 拓矢  京都工芸繊維大学, 基盤科学系, 教授 (90378597)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード数理物理学 / 大域解析学 / 量子力学 / スペクトル・散乱理論 / アハラノフ・ボーム効果 / 点相互作用
研究実績の概要

前年度までには、3次元ユークリッド空間におけるポアソン・アンダーソン型点相互作用を持つシュレディンガー作用素について、エネルギー・パラメータが負の無限大に発散する極限における、積分された状態密度(Integrated density of states, IDS)の漸近挙動は、マイナス2分の3次の多項式オーダーであることを示した。この結果は、通常の負のスカラー型ポアソン・ランダム・シュレディンガー作用素に対するIDSは優指数減衰であることを考えると、一般論に収まらない独自の成果であった。本年度は、前年度の研究成果をさらに発展させ、IDS の漸近挙動の主要項の係数を、ポアソン点配置の密度などを用いて具体的に決定した。証明においては、前年度に行った自己共役性の証明の際にも鍵となった、浸透問題(パーコレーション問題)における解析手法、特にポアソン点配置における近接ペア(ある程度の距離未満にある2点の組)の数の評価を本質的に用いた。また、R言語を用いた数値シミュレーションを行い、数学的に得られた結果を数値的にも確かめた。この結果について、2020年12月に京都大学数理解析研究所(オンライン)で行われた国際研究集会「Schroedinger Operators and Related Topics」にて講演を行い、さらに2021年3月に慶應義塾大学(オンライン)で行われた日本数学会2021年度年会において特別講演を行った。現在、この結果の一般化、および論文執筆を行っている。

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

ポアソン・アンダーソン型の点相互作用のIDSの漸近挙動を具体的に決定し、これまでに例のない多項式減衰を明確に示したのは、大きな成果と言える。現在まで計算したのは3次元の場合のみだが、2次元の場合にも一般化は可能と思われる(1次元の場合は既知)。

今後の研究の推進方策

ポアソン・アンダーソン型の点相互作用に対するIDSの漸近挙動について、2次元の場合への一般化を行う。さらに、2・3次元の場合について、負のスペクトルの部分におけるアンダーソン局在や、準位統計などの問題にも取り組みたい。また、正の実軸上のスペクトルについてはまだ何も示されていないが、解析のための手がかりはいくつか得られており、それについてさらに解析を進めたい。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍による研究集会の中止・オンライン化のため、出張費を使用して研究集会に出席、研究連絡を行う機会がすべて失われた。本年度に新型コロナウイルスによる影響が軽減された場合は、出張を行って研究集会出席・研究連絡を行いたい。また、オンラインでの研究連絡を行うための機材購入や、高精度の数値計算を行うためのパソコン購入も行う予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Schroeodinger operators with point interactions2021

    • 著者名/発表者名
      峯 拓矢
    • 学会等名
      日本数学会2021年度年会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Schroedinger operators with random point interactions2020

    • 著者名/発表者名
      Takuya Mine
    • 学会等名
      スペクトル散乱理論とその周辺
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 京都工芸繊維大学研究者総覧

    • URL

      https://www.hyokadb.jim.kit.ac.jp/top/ja.html

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公開日: 2021-12-27  

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