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2012 年度 実績報告書

幾何学的力学系理論の応用と展開

研究課題

研究課題/領域番号 22540225
研究機関京都大学

研究代表者

岩井 敏洋  京都大学, 情報学研究科, 教授 (10021635)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードチャーン数(フランス) / 正8面体群 / 3準位系
研究概要

多体系の幾何学的理論を、伝統的な分子の力学で用いられている離散対称性を取り入れて展開した。早い変数は量子力学的に作用素として、遅い変数は古典力学的に多様体上の点として取り扱うという手法を用いた。これを準量子論と呼ぶことにする。分子の力学における解釈では、早い変数は振動を、遅い変数は回転を表すと解釈される。回転群の離散部分群の2次元球面上への作用と、その既約表現とを考えて、それらの作用の下で不変なエルミート行列を球面上のハミルトン作用素と考えることができる。このとき、固有値が縮退しなければ、ひとつの固有値に付随する複素直線バンドルを球面上に定義することができる。パラメータの値如何では、固有値が縮退するので、このようなバンドルは構成できない。複素直線バンドルが構成できるようなパラメータはどのような集合をなすのか、その時のチャーン数はいくらか。パラメータの変化に伴って、バンドルが一旦崩れて、次に再構成されるとき、チャーン数に変化が現れる。この変化量に物理的意味がある。本研究は、一昨年から始まった、Boris Zhilinskii 氏との共同研究の一環であり、力学系の幾何学的理論の新たな展開といえる。23年度は、D3で表される対称性をもつ2準位系について研究し、その成果の一端を、Zhilinskii 氏とともに国際研究会で発表し論文も公表した。24年度は、さらに発展させて、正8面体の対称性をもつ3準位系を研究し、さらに、一般的にパラメータ変化に伴うチャーン数の変化についての法則を確立し証明した。変化量が位相的な不変量であることを証明したところがポイントである。成果の一部は年度末に速報の形で論文にして投稿した。このほかにも多様体上の最適化問題を微分幾何学的に取り扱う研究をした。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A Riemannian optimization approach to the matrix singular value decomposition2013

    • 著者名/発表者名
      H. Sato and T. Iwai
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Optimization

      巻: 23 ページ: 188-212

    • DOI

      DOI. 10.1137/120872887

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Poisson mechanics for perturbed MIC-Kepler problems at both positive and negative energies2012

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai and S. Matsumoto
    • 雑誌名

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      巻: 45 ページ: 365203(34pp)

    • DOI

      doi:10.1088/1751-8113/45/36/365203

    • 査読あり
  • [学会発表] Chern numbers associated with two- and three-level semi-quantum systems with D_3 and O symmetries

    • 著者名/発表者名
      岩井敏洋
    • 学会等名
      幾何学セミナー
    • 発表場所
      九州大学
    • 招待講演
  • [学会発表] The falling cat as a port-controlled Hamiltonian system

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Iwai
    • 学会等名
      (a private seminar)
    • 発表場所
      L’Universit´e P.-M. Curie Paris VI

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公開日: 2014-07-24  

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