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2023 年度 実施状況報告書

工学的アイデアを用いた調和解析学における未解決問題へのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 21K13806
研究機関大阪大学

研究代表者

中村 昌平  大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (30896121)

研究期間 (年度) 2022-12-19 – 2025-03-31
キーワードフーリエ拡張作用素 / Wigner変換 / Volume product / Hypercontractivity / Laplace transform
研究実績の概要

今年度は、光学的アイデアを用いたフーリエ拡張作用素の解析を進め、新たな進展を得ることに成功した。特に、量子力学の文脈で表れ、現代では光学において応用されているWigner変換の見方を取り入れることにより、一般的な曲面に対するフーリエ拡張作用素に対する不等式を達成した。特徴的な点は、ここで考えている曲面は、曲率の一様な下からの下限を課す必要がないという点にある。
合わせて、Ornstein-Uhlenbeck semigroupの正則化効果を量的に記述する不等式(hypercontractivity不等式)を、インプット関数に適切な対称性を課すことにより改良することに成功した。この不等式はそれ自身、Borell’s reverse hypercontractivityを改良している。またこの結果から、Laplace変換のLp-Lp’不等式の最良定数を特定することにも成功した。この不等式は、Taoにより予見されたdetropicalized version Blaschke-Santalo不等式を実現している。また、その証明方法から凸幾何学における基本的な対象であるvolume productが、Fokker Planck heat flowの時間発展に関して、単調増大であることも突き止めた。特にこの結果は、凸幾何学のコミュニティに刺激を与え、その結果パリの研究チーム(Cordero-Erausquin, Gozlan)との共同研究を始めることにつながった。

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

Wigner変換を用いたフリーエ拡張作用素の解析の成功およびvolume productの単調性を示すことに成功したため。

今後の研究の推進方策

凸幾何学における基本概念であるvolume productと、情報理論における基本概念であるエントロピーをダイレクトに不等式で繋げることを目標とする。

次年度使用額が生じた理由

計画していた研究集会への参加を、招待扱いにしてもらえたため。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件)

  • [国際共同研究] University of Birmingham(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Birmingham
  • [国際共同研究] Sorbonne University(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Sorbonne University
  • [雑誌論文] Stability of hypercontractivity, the logarithmic Sobolev inequality, and Talagrand's cost inequality2023

    • 著者名/発表者名
      Bez Neal、Nakamura Shohei、Tsuji Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Functional Analysis

      巻: 285 ページ: 110121~110121

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2023.110121

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Decoupling Inequality for Paraboloid Under Shell Type Restriction and Its Application to the Periodic Zakharov System2023

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Shinya、Nakamura Shohei、Sanwal Akansha
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 404 ページ: 883~926

    • DOI

      10.1007/s00220-023-04852-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

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公開日: 2024-12-25  

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