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2021 年度 実施状況報告書

エネルギー交差に現れるスペクトル・散乱の準古典解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K03349
研究機関立命館大学

研究代表者

渡部 拓也  立命館大学, 理工学部, 准教授 (80458009)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードエネルギー交差 / 準古典解析 / レゾナンス / 遷移確率 / 完全WKB解析 / 準古典超局所解析
研究実績の概要

本研究課題では「エネルギー交差に係る量子共鳴の準古典分布」及び「エネルギー擬交差間の遷移確率の断熱極限」の2つをテーマに研究を行うものである。
前者については、当初目標としていた問題について既に一定の解決に至っており、当該年度においては、主に後者のテーマについてパリ13大学のZerzeri氏とともに研究を進めた。これは、時間依存シュレディンガー方程式をモデルとした連立の常微分方程式系について、断熱パラメータのみならず、擬交差のギャップも小さなパラメータとした2パラメータ問題である。擬交差のもととなるエネルギー交差の局所的な性質(交差点での傾きや交差点の個数)が、遷移確率の断熱極限にどのように現れるかを解析することが目的である。この遷移確率の断熱極限には、既存の結果が多く知られているが、2パラメータ問題として、断熱極限が破綻するほど擬交差のギャップが小さい場合の問題については未解決であった。昨年度、複数回擬交差が起こる場合の遷移確率について、ひとつの結果を得ることに成功し、学術雑誌に掲載されるに至った。上記の結果は、線型交差モデルを基にした擬交差を考察したものであったが、当該年度に考察したのは接触交差モデルに関してである。この場合において、完全WKB法が適用できないケース(断熱パラメータより擬交差ギャップを表すパラメータが小さいケース)では既存の標準形理論は存在しないという点が長年の課題である。今回のひとつの成果としては、もう一方の研究課題「エネルギー交差に係る量子共鳴の準古典分布」で培われたエネルギー交差点における局所解の構成に帰着させる方法を目論み、解決の糸口を得たことが挙げられる。これについては、神楽坂解析セミナー(東京理科大学)にて、発表をおこなった。

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

自己点検評価として「おおむね順調に進展している。」と判断した理由は、主要な研究課題として挙げていた「エネルギー擬交差間の遷移確率の断熱極限」において、線型交差モデルの解析について解決に至り、次のフェーズである接触交差モデルの解析に移行し、解決の糸口を得るに至ったということである。
残念ながら、昨年に続くコロナ禍により、Zoomによる議論も活用できるものになったものの、膝を突き合わせ黒板を介して議論する共同研究の機会に恵まれなかったが、一定の結果に至ったことを鑑みて、研究課題が進展したと評価したい。
また進展しつつあるプロジェクトとして、単井戸ポテンシャルと二重井戸ポテンシャルの生成する3つ組の固有値に関する研究があるが、本研究課題の成果及び共同研究者の樋口氏ら結果が有用であることが分かったという意味でも、ポジティブな評価に値すると考える。

今後の研究の推進方策

「エネルギー擬交差間の遷移確率の断熱極限」に関しては、Zerzeri氏とともに、接触交差するモデルについて考察する。断熱パラメータが擬交差ギャップを表すパラメータに比べ非常に小さいときは、自身の先行研究により完全WKB解析で明らかになっているが、パラメータの関係が逆転する場合については、未解決である。これについて既存の結果はないが、もうひとつの研究課題「エネルギー交差に係る量子共鳴の準古典分布」の方で得られたアイデアを援用することで解決できる見通しが得られたので、この方向で研究を行う。
さらに接触次数が高次まで退化した場合について、Assal-藤家-樋口の最新の結果を適用することを、樋口氏らと行う。

次年度使用額が生じた理由

国際共同研究として、パリ13大学のZerzeri氏との共同研究やボルドー大学のDimassu氏のと研究が進行中であり、そのための旅費及び招聘費としての使用を予定していた。しかしながら、コロナ禍による渡航自粛・渡航制限により、不使用になってしまったため次年度使用額が生じることとなった。
また、例年3月上旬に開催している偏微分方程式姫路研究集会は、オンラインによる開催となり、オンライン上の研究討論スペースの使用料といったハード面の使途はあったものの、こちらも講演者に用意していた旅費などソフト面の使途がなくなり、大幅な残額が生じることになったことも理由に挙げられる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] パリ13大学/ボルドー大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      パリ13大学/ボルドー大学
  • [国際共同研究] カトリック大学(チリ)

    • 国名
      チリ
    • 外国機関名
      カトリック大学
  • [雑誌論文] Schroedinger operator with constant magnetic field and slowly varying perturbation on a multidimensional strip region2021

    • 著者名/発表者名
      M. Dimassi, T. Watanabe
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku

      巻: 2195 ページ: 128 -- 147

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 2準位擬交差間の非断熱遷移問題に対する準古典解析2021

    • 著者名/発表者名
      渡部 拓也
    • 学会等名
      神楽坂解析セミナー
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Himeji Conference on PDES2022

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公開日: 2022-12-28  

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