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2012 年度 実績報告書

無限自由度量子系の確率解析的手法による非摂動的スペクトル解析

研究課題

研究課題/領域番号 23340032
研究機関九州大学

研究代表者

廣島 文生  九州大学, 数理(科)学研究科(研究院), 教授 (00330358)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード場の量子論 / スペクトル解析 / くりこみ / 汎関数積分 / ファインマン-カッツ公式 / ベルンシュタイン関数 / 基底状態 / シュレディンガ-作用素
研究概要

24年度の研究実施計画書に記載された計画に沿って実績報告する。
1(b) 擬リーマン多様体上定義されたPF模型およびネルソン模型のスペクトル解析は当初の計画程には進まなかった.
3(a),(b) Bernstein 関数へ一般化されたPF模型の汎関数積分によるスペクトル解析. この研究は大きな進展があった.Bernstein関数の特別な場合である、準相対論的PF模型の汎関数積分による解析がほぼ終了した.その結果、本質的自己共役性、マルチンゲール性をつかった固有関数の減衰性の評価、基底状態のガウス型domination,そして基底状態に付随したギブス測度の構成に成功した.論文Functional integral approach to semi-relativistic PF model にまとめ現在国際誌に投稿準備中である。
4(a),(b) 汎関数積分によるネルソン模型の紫外切断除去に関しては非常に大きな発展があった.まず汎関数積分による紫外切断の除去には成功し、現在論文Ultraviolet renormalization of the Nelson Hamiltonian through functional integrations にまとめ国際誌に投稿準備中である。
その他研究の副産物として、スピンボゾン模型の汎関数積分による解析、Rabi模型の基底状態エネルギーのno crossingの解析などを実施し、論文にまとめ国際誌に投稿中である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究実績の概要で述べた中で、(1) 準相対論的PF模型の汎関数積分による解析,(2)汎関数積分によるネルソン模型の紫外切断除去, に関して非常に大きな進展があった。
(1)に関しては,ミニマル結合という特殊事情とnon-local(非局所的)な作用素という2つの困難からどうしても汎関数積分を上手く利用することが出来なかったのだが、解析接続のうまい方法,マルチンゲール性の証明,local weak 収束という概念に気がついて研究が多いに進展した. 残された問題もあるが予想以上の結果になった.
(2) に関しては,くりこんだハミルトニアンの下からの有界性をなかなか示すことが出来ず,困難を極めていたのだが,場の量子論の技術とシュレデインガー作用素の解析技術をつかって見事に証明することが出来た. その結果自己完結的で非常にきれいな結果になった.

今後の研究の推進方策

研究実施計画に沿ってひきつづき研究を行う計画である。
3(b) スピンがある場合に研究を拡大する. 3(a)でスピンのない場合に大いに発展したのでこの拡大は自然なものと考えている. 実際スピンがあってもすでに汎関数積分表示は与えられているので, 困難はないと考えている.
4(b) くりこまれたネルソンハミルトニアンが生成する熱半群の正値改良性を示す.4(a)で大きな進展があったので, この結果を利用できると考えている. さらに一般的に紫外切断のくりこみ理論の一般化も視野に入れて考察する. 具体的には多様体上のネルソン模型, 相対論的運動項をもったネルソン模型の汎関数積分による解析を考えている.
6 PF模型のボゾン数の評価を与える.3(a)の手法を利用する計画である.
その他 (1) 今年度進展をみなかった1(b)の多様体上の場の理論の解析も研究実施計画通りに試みる.(2) 非可換調和振動子の解析に場の理論を応用する.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Probabilistic representation and fall-off of bound states of relativistic Schrodinger operators with Spin 1/22013

    • 著者名/発表者名
      F. Hiroshima, T. Ichinose and J. Lorinczi
    • 雑誌名

      Publ RIMS Kyoto

      巻: 49 ページ: 189-214

    • DOI

      10.4171/PRIMS/102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiplicity of the lowest eigenvalue of non-commutative harmonic oscillator2013

    • 著者名/発表者名
      F. Hiroshima and I. Sasaki
    • 雑誌名

      Kyushu J. Math.

      巻: to appear ページ: to appear

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lieb-Thirring bound for Schr\"odinger operators with Bernstein functions of the Laplacian2012

    • 著者名/発表者名
      F. Hiroshima, T. Ichinose and J. Lorinczi
    • 雑誌名

      Communications on Stochastic Analysis

      巻: 6 ページ: 589-602

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Note on the spectrum of discrete Schro\"dinger operators2012

    • 著者名/発表者名
      F. Hiroshima, I. Sasaki, T. Shirai and A. Suzuki
    • 雑誌名

      J. Math-for-Industry

      巻: 4 ページ: 105--108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A probabilistic representation of the ground state expectation of fractional powers of the boson number operator2012

    • 著者名/発表者名
      F. Hiroshima, J. Lroinczi and T. Takaesu
    • 雑誌名

      J. Math. Anal. Appl.

      巻: 395 ページ: 437--447

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2012.04.076

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Path integral representation for Schr\"odinger operators with Bernstein functions of the Laplacian2012

    • 著者名/発表者名
      F. Hiroshima, T. Ichinose and J. Lorinczi
    • 雑誌名

      Rev. Math. Phys.

      巻: 24 ページ: 1250013

    • DOI

      10.1142/S0129055X12500134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Removal of the UV cutoff for the Nelson model with variable coefficients2012

    • 著者名/発表者名
      C. Gerard, F. Hiroshima, A. Panati and A. Suzuki
    • 雑誌名

      Lett Math Phys.

      巻: 101 ページ: 305--322

    • DOI

      10.1007/s11005-012-0577-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Absence of ground state of the Nelson model with variable coefficients2012

    • 著者名/発表者名
      C. Gerard, F. Hiroshima, A. Panati and A. Suzuki
    • 雑誌名

      J. Funct. Anal.

      巻: 262 ページ: 273--199

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2011.09.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectrum of scalar quantum field model on a Lorentzian manifold2012

    • 著者名/発表者名
      F. Hiroshima
    • 雑誌名

      RIMS 講究録

      巻: 1805 ページ: 63--74

  • [学会発表] スピンボゾン模型と van-Hove 表現2013

    • 著者名/発表者名
      廣島文生
    • 学会等名
      量子化と作用素環
    • 発表場所
      京大数理研
    • 年月日
      20130203-20130205
  • [学会発表] Spectral analysis of spin-boson model by path measures

    • 著者名/発表者名
      廣島文生
    • 学会等名
      日本数学会九州支部例会
    • 発表場所
      大分大学
  • [学会発表] Spin-boson model through a Gibbs measure on cadlag paths

    • 著者名/発表者名
      廣島文生
    • 学会等名
      確率論シンポジウム
    • 発表場所
      京大数理研
  • [学会発表] Analysis of spin-boson model by Gibbs measures on cadlag path space

    • 著者名/発表者名
      廣島文生
    • 学会等名
      スペクトル散乱理論とその周辺
    • 発表場所
      京大数理研
  • [学会発表] Ground state of Rabi mode

    • 著者名/発表者名
      廣島文生
    • 学会等名
      非可換調和振動子のスペクトルと量子デバイスの数理
    • 発表場所
      京大数理研
  • [学会発表] Removal of UV cutoff of the Nelson model by stochastic analysis

    • 著者名/発表者名
      廣島文生
    • 学会等名
      量子場の数理とその周辺
    • 発表場所
      京大数理研
  • [学会発表] 非可換係数調和振動子の固有値の縮退度

    • 著者名/発表者名
      廣島文生
    • 学会等名
      作用素論研究集会
    • 発表場所
      新潟大学

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公開日: 2014-07-24  

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