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2019 年度 実施状況報告書

量子流体力学に現れる確率偏微分方程式の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0066
研究機関東北大学

研究代表者

福泉 麗佳  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (00374182)

研究分担者 星野 壮登  九州大学, 数理学研究院, 助教 (20823206)
前田 昌也  千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (40615001)
小林 未知数  京都大学, 理学研究科, 助教 (50433313)
戍亥 隆恭  大阪大学, 理学研究科, 助教 (70814648)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2023-03-31
キーワード量子流体 / 確率偏微分方程式 / 量子渦
研究実績の概要

研究代表者は、3月にフランスへ出張し、Universite de Rouen において講演を行い Ionut Danaila が率いる量子乱流数値実験グループと共同研究の確認を行う予定であったが、新型コロナウイルスの影響で中止となった。研究代表者は同じ時期に Paris にも立ち寄り Ecole Polytechnique において Anne de Bouard と温度効果を考慮した Bose-Einstein 凝縮モデルの長時間挙動について議論を行う予定であったが、これも新型コロナウイルスの影響で遂行ができなかった。 研究分担者星野もフランスへ出張する予定があったが新型コロナウイルスの影響を鑑みて中止とした。 このような状況であるが、 昨年度、 研究代表者は de Bouard, Debussche と温度効果を伴う Bose-Einstein 凝縮モデルにおいて、 空間2次元で Gibbs 不変測度を構成し、それを利用して大域解の存在を示すことに成功し現在論文を執筆中である。 また、研究分担者である小林は、 Danaila らと共同研究を実施し、 量子乱流を数値的に扱う複数のアルゴリズムおよび Gross-Pitaevskii方程式を高速で解くための複数のアルゴリズムを議論した。 様々な状況下における量子乱流シミューションの数値計算効率を比較し、成果をまとめた論文「Quantum turbulence simulations using the Gross-Pitaevskii equation: high-performance computing and new numerical benchmarks」が査読中の段階にある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

出張して議論できない分、少しずつであるがテレワークなどを用いて研究をすすめているが、当初の研究計画どおりではないことは否めない。提出した研究計画では、日本側の研究者がフランスに赴いて共同研究を行う予定であった。コロナウイルス感染が終息し二国間の旅行がいつ可能になるかも不確かであり、非常に難しい状況にある。

今後の研究の推進方策

コロナウイルスへの感染がいつ収束するのか予想不可能なため、フランスへ派遣する目途がたたない。テレワークを導入して引き続き研究をすすめる。海外への移動が可能になる前に、国内移動が可能になると思われるため、分担者らと国内会議を行う計画を立てている(ただ、いつ可能になるか定かではない)。まずはオンラインでの議論で、星野・戌亥・福泉は確率非線形波動方程式に対するストリッカーツ評価の導出を確認する。福泉はオンラインでの議論により De Bouard・Debusscheと引き続き温度効果を伴う Bose凝縮モデルについて空間2,3次元の場合について研究を行う。

次年度使用額が生じた理由

コロナウイルスの影響で、3月に予定していたフランス(相手国)への出張を中止せざるを得なくなり次年度持ち越しとなっている。フランスへ出張できるようになったら使用する計画である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Ecole Polytechnique/Ecole Normale Superieure de Rennes/Universite de Rouen(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Ecole Polytechnique/Ecole Normale Superieure de Rennes/Universite de Rouen
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] Brown University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Brown University
  • [国際共同研究] Universita di Trieste/Politecnico di Torino(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Universita di Trieste/Politecnico di Torino
  • [国際共同研究] Eotvos University(ハンガリー)

    • 国名
      ハンガリー
    • 外国機関名
      Eotvos University
  • [雑誌論文] Long time oscillation of solutions of nonlinear Schroedinger equations near minimal mass ground state2020

    • 著者名/発表者名
      Cuccagna Scipio、Maeda Masaya
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 268 ページ: 6416~6480

    • DOI

      10.1016/j.jde.2019.11.047

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Vortex confinement transitions in the modified Goldstone model2020

    • 著者名/発表者名
      Michikazu Kobayashi, Gergely Fejos, Chandrasekhar Chatterjee, and Muneto Nitta
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 ページ: 013081-1-14

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.013081

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Transition of Two component Bose Mixtures with Intercomponent Josephson Coupling2019

    • 著者名/発表者名
      Michikazu Kobayashi, Minoru Eto, and Muneto Nitta
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 123 ページ: 075303-1-6

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.075303

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Transition of Spin-1 Spinor Bose Gases in the Presence of the Quadratic Zeeman Effect2019

    • 著者名/発表者名
      Michikazu Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 88 ページ: 094001-1-16

    • DOI

      https://doi.org/10.7566/JPSJ.88.094001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reexamining Ginzburg-Landau theory for neutron 3P2 superfluidity in neutron stars2019

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Yasui, Chandrasekhar Chatterjee, Michikazu Kobayashi, and Muneto Nitta
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 100 ページ: 025204-1-15

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevC.100.025204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Strichartz estimates for the damped wave equation and the behavior of solutions for the energy critical nonlinear equation2019

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Inui
    • 雑誌名

      Nonlinear Differential Equations and Applications

      巻: 26 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00030-019-0598-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On stability of small solitons of the 1-D NLS with a trapping delta potential2019

    • 著者名/発表者名
      Scipio Cuccagna, Masaya Maeda
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Mathematical Analysis

      巻: 51 ページ: 4311--4331

    • DOI

      http://doi.org/10.1137/19M1258402

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Iterated paraproducts and commutator estimates from a viewpoint of regularity structures2020

    • 著者名/発表者名
      星野壮登
    • 学会等名
      第37回九州における偏微分方程式研究集会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Paracontrolled calculus and regularity structures2019

    • 著者名/発表者名
      星野壮登
    • 学会等名
      確率論シンポジウム
  • [学会発表] Paracontrolled calculus and regularity structures2019

    • 著者名/発表者名
      星野壮登
    • 学会等名
      確率解析とその周辺
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature effects in the model of superfluidity2019

    • 著者名/発表者名
      福泉麗佳
    • 学会等名
      確率解析とその周辺
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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