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2014 年度 実績報告書

多様体上の逆散乱理論の新局面-格子からオービフォールドまで

研究課題

研究課題/領域番号 25287016
研究機関筑波大学

研究代表者

磯崎 洋  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90111913)

研究分担者 山本 昌宏  東京大学, 数理(科)学研究科(研究院), 教授 (50182647)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード逆問題 / S行列 / リーマン多様体 / オービフォールド
研究実績の概要

一般的な計量をもつ非コンパクトなリーマン多様体、またはオービフォールドにおいてスペクトル理論を構築し、S行列を導入した。各 end の計量は無限遠において warped product に漸近するものとし、end の volume は無限大に発散するものと0に縮小するものの双方を許す。ヘルムホルツ方程式の解の無限遠の挙動からS行列を構成する。このS行列から多様体が再構成できることを示し、逆散乱問題を解決した。オービフォールドを考えたことによって数論に現れる多様体を例として含むことができた。さらに錘状特異点を持つ多様体に結果を拡張することを目指している。六角格子、ダイヤモンド格子等の物理的に重要な格子が摂動された場合のシュレーディンガー方程式に対してスペクトル理論を研究した。レゾルベント評価、スペクトル表示、S行列の構成等の順問題を解決した。さらにポテンシャルをS行列から再構成する逆問題を解決した。

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

非コンパクト多様体上での逆散乱問題については多様体が特異性を持たない場合とオービフォールドである場合に一つのendに対するS行列から多様体を再構成できることを示した。摂動された格子上での逆散乱問題は順問題を完成させ、さらにポテンシャルを再構成できることまでを示した。これらは予定の半分以上を完成させたことになる。

今後の研究の推進方策

非コンパクト多様体上での逆散乱問題は錘状特異点を持つ多様体にまで拡張する。オービフォールドを含む形で錘状特異性を次元に関して帰納的に定義する。逆問題には境界制御法を用いるが、そのためにこの多様体上の波動方程式の解の正則性と一意接続定理を研究する。摂動された格子上での逆問題に関しては、格子欠損の再構成を目指す。resistor network の結果を用いて理論的に欠損の有無が判定できることを確かめ、欠損の位置をS行列の情報から探査するアルゴリズムを考える。マックスウエル方程式は、現在、transmission eigenvalue problem の基礎段階にあり、完成を急ぐ。

次年度使用額が生じた理由

当初見積もりより安く消耗品を購入できたため。

次年度使用額の使用計画

研究資料の購入にあてる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Inverse problems for time-dependent singular heat conductivities2015

    • 著者名/発表者名
      P.Gaitan, H.Isozaki, O.Poisson,S>Siltanen,J.Tamminen
    • 雑誌名

      Comm. P. D. E.

      巻: 40 ページ: 837-877

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent progress of inverse scattering theory on non-compcat manifolds2014

    • 著者名/発表者名
      H. Isozaki, Y. Kurylev, M. Lassas
    • 雑誌名

      Contemp. Math

      巻: 615 ページ: 143-163

    • DOI

      dx.doi.org/10.1090/conm/615/12290

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Rellch type theoerm for discrete Schroedinger operators2014

    • 著者名/発表者名
      H. Isozkai, H. Morioka
    • 雑誌名

      Inverse Prbl. Imaging

      巻: 8 ページ: 475-489

    • DOI

      doi10.3934/ipi.2014.8.475

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Inverse scattering on non-compact manifolds with general metric2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Isozaki
    • 学会等名
      Math. Physics Conference
    • 発表場所
      University of Nantes (France)
    • 年月日
      2015-02-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Inverse scattering on non-compact manifolds with general metric2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Isozaki
    • 学会等名
      Probleme inverses et domaine associe
    • 発表場所
      Aix-Marseille University (France)
    • 年月日
      2014-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectral properties for Laplacians on non-compact manifolds with general metric2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Isozaki
    • 学会等名
      Inverse problems and related topics
    • 発表場所
      Euler Institute (Russia)
    • 年月日
      2014-08-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectral theory and inverse problems for Laplacians on perturtbed lattices2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Isozaki
    • 学会等名
      AIMS Conference
    • 発表場所
      Madrid (Spain)
    • 年月日
      2014-07-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectral theory and inverse problems for Laplacians on perturtbed lattices2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Isozaki
    • 学会等名
      REcent progress in mathematical and numerical analysis of inverse problems
    • 発表場所
      Luminy, Marseille (France)
    • 年月日
      2014-05-19
    • 招待講演
  • [図書] Introduction to spectral theory and inverse problems on asymptotically hyperbolic manifolds2014

    • 著者名/発表者名
      H. Isozaki, Y.Kurylev
    • 総ページ数
      251
    • 出版者
      Mathematical Society of Japan

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公開日: 2016-06-01  

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