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2014 年度 実施状況報告書

個体間に強い相互作用を持つ分枝過程の解析

研究課題

研究課題/領域番号 26800051
研究機関筑波大学

研究代表者

中島 誠  筑波大学, 数理物質系, 助教 (60635902)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードランダム環境中 / ディレクティドポリマー / 自由エネルギー
研究実績の概要

2014年度は2013年度末ごろから取り組んでいたランダム媒質中のディレクティドポリマーと呼ばれる物理模型に関する研究を行った. ランダム媒質中のディレクティドポリマーとランダム環境中の分枝ランダムウォークの関係に関しては古くから知られている. 研究実施者はランダム媒質中のディレクティドポリマーを研究する上で重要な物理量である自由エネルギーに関する考察を行った.
特に2次元空間におけるランダム環境中のディレクティドポリマーの自由エネルギーの高温度における挙動の研究を行い, 予想されていた挙動に十分近い挙動を行うことが示された.

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

個体間に相互作用を持つ分枝過程を研究する際には, 一度ランダム環境で条件付けた期待値を考えた個体数などを考えることが一つの手法となっている. 実際ランダム環境中の分枝ランダムウォークの総個体数の挙動はランダム媒質中のディレクティドポリマーの分配関数と指数的に同じ挙動をとることが知られている. この指数的な挙動を表しているものが自由エネルギーである.
このような点で2次元空間におけるランダム媒質中のディレクティドポリマーの自由エネルギーの高温での挙動を求めたことは評価できる.

今後の研究の推進方策

引き続きランダム媒質中のディレクティドポリマーの自由エネルギーに関する問題を考えていく. 空間次元が1次元, 2次元の時には自由エネルギーに関する問題はある程度の解決を見たが, 完全な解決とは言えず今後も取り組んでいく.
また空間次元が3次元以上の場合に関してはさらに困難な相転移の臨界点に関する問題がある. これはこの模型に相転移が2種類定義できることに起因しており臨界点が2つ存在することになる. しかしこの臨界点は一致することが期待されている. この臨界点が一致することをまずは証明する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Branching random walks in random environment and Super-Brownian motion in random environment2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakashima
    • 雑誌名

      Annales de l’Institut Henri Poincare

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A remark on the bound for the free energy of directed polymers in random environment in 1+2 dimension2014

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakashima
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics

      巻: 55 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1063/1.4895760

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 生物人口模型から現れる確率偏微分方程式2015

    • 著者名/発表者名
      中島誠
    • 学会等名
      HMAセミナー冬の研究会2015
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2015-01-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Branching random walks in random environment and stochastic heat equation, Stochastic Analysis on Large Scale Interacting Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakashima
    • 学会等名
      Stochastic Analysis on Large Scale Interacting Systems
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2014-11-07
    • 招待講演
  • [学会発表] Stochastic heat equation arising from a certain branching systems in random environment2014

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakashima
    • 学会等名
      2014年度確率解析シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-10-14
    • 招待講演
  • [学会発表] 1+2次元ランダム媒質中のディレクティドポリマーの自由エネルギーの高温度での評価2014

    • 著者名/発表者名
      中島誠
    • 学会等名
      日本数学会2014年度秋季総合分科会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-26

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公開日: 2016-06-01  

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