Mathematical Theory of Resonances and Applications

共振数学理论及其应用

基本信息

  • 批准号:
    1800086
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15.29万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-07-01 至 2021-02-28
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The PI investigates various problems arising in quantum and classical scattering: condensed matter physics and the study of surface states; Hawking radiation in general relativity; chaotic dynamics in statistical systems. Like a bell sounding its last notes, these problems all share a common feature: they exhibit oscillations with exponentially decaying amplitudes around an equilibrium state. A famous theoretical example concerns gravitational waves, recently detected by the LIGO detector. In technological settings, the ratio between the oscillation and decay rates to equilibrium is called the quality factor. Minimizing this ratio improves the stability and rigidity properties of the materials involved. Such technological applications include engineering graphene-like insulators; conception of waveguides and optic fibers; and design of high-quality microelectrical systems. The mathematical study of such phenomena relies on a unified framework called resonance theory. It investigates natural generalizations of time-harmonic states in situations where the energy may escape or decay. Generalized energies of such states form a discrete set of complex numbers called quantum resonances (in quantum scattering), quasinormal modes (in general relativity) or Pollicott--Ruelle resonances (in dynamical systems). Their imaginary parts describe the typical frequency of the associated resonant states while the real parts describe their decay or growth outside bounded regions. Mathematically, they are the poles of the meromorphic continuation of the Hamiltonian resolvent. Much of the theoretical work consists in studying their stability and asymptotic distributions; and how they affect time evolution. This project specifically deals with the emergence of resonances under symmetry-breaking perturbations in periodic structures; the exponential convergence of Hawking radiation in black-hole spacetimes; and the relation between topology and Pollicott--Ruelle resonances in dynamical systems. Natural tools include complex analysis and Fredholm operator theory; the classical-to-quantum correspondence principle within the microlocal framework; and partial differential equations techniques such as multiscale analysis.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
PI 研究量子和经典散射中出现的各种问题:凝聚态物理和表面态研究;广义相对论中的霍金辐射;统计系统中的混沌动力学。就像钟声敲响最后的音符一样,这​​些问题都有一个共同的特征:它们表现出围绕平衡状态呈指数衰减幅度的振荡。一个著名的理论例子涉及最近由 LIGO 探测器探测到的引力波。在技​​术环境中,振荡率和衰减率与平衡之间的比率称为品质因数。最小化该比率可以提高所涉及材料的稳定性和刚性特性。此类技术应用包括工程类石墨烯绝缘体;波导和光纤的概念;和高质量微电子系统的设计。对此类现象的数学研究依赖于称为共振理论的统一框架。它研究了能量可能逃逸或衰变情况下时谐态的自然概括。这些状态的广义能量形成一组离散的复数,称为量子共振(在量子散射中)、准正规模式(在广义相对论中)或波利科特-鲁埃尔共振(在动力系统中)。它们的虚部描述了相关谐振态的典型频率,而实部则描述了它们在有界区域之外的衰减或增长。从数学上讲,它们是哈密顿解算子的亚纯延续的极点。大部分理论工作在于研究它们的稳定性和渐近分布;以及它们如何影响时间演化。该项目专门研究周期性结构中对称破缺扰动下共振的出现;黑洞时空中霍金辐射的指数收敛;以及动力系统中的拓扑与 Pollicott-Ruelle 共振之间的关系。自然工具包括复分析和 Fredholm 算子理论;微局域框架内的经典到量子对应原理;该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Resonances for random highly oscillatory potentials
随机高振荡势的共振
Microlocal Analysis of the Bulk-Edge Correspondence
Defect Modes for Dislocated Periodic Media
  • DOI:
    10.1007/s00220-020-03787-0
  • 发表时间:
    2020-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    A. Drouot;C. Fefferman;M. Weinstein
  • 通讯作者:
    A. Drouot;C. Fefferman;M. Weinstein
Edge states and the valley Hall effect
  • DOI:
    10.1016/j.aim.2020.107142
  • 发表时间:
    2019-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    A. Drouot;M. Weinstein
  • 通讯作者:
    A. Drouot;M. Weinstein
The bulk-edge correspondence for continuous honeycomb lattices
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Alexis Drouot其他文献

ETUDE RAFFINEE D’INEGALITES EN ANALYSE
练习曲 RAFFINEE D’INEGALITES EN 分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Alexis Drouot
  • 通讯作者:
    Alexis Drouot
A quantitative version of Catlin-D’Angelo–Quillen theorem
  • DOI:
    10.1007/s13324-012-0035-4
  • 发表时间:
    2012-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.600
  • 作者:
    Alexis Drouot;Maciej Zworski
  • 通讯作者:
    Maciej Zworski

Alexis Drouot的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Alexis Drouot', 18)}}的其他基金

Waves and Topology in Quantum Materials
量子材料中的波和拓扑
  • 批准号:
    2054589
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mathematical Theory of Resonances and Applications
共振数学理论及其应用
  • 批准号:
    2118608
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
  • 批准号:
    24ZR1403900
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于isomorph theory研究尘埃等离子体物理量的微观动力学机制
  • 批准号:
    12247163
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    18.00 万元
  • 项目类别:
    专项项目
Toward a general theory of intermittent aeolian and fluvial nonsuspended sediment transport
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
英文专著《FRACTIONAL INTEGRALS AND DERIVATIVES: Theory and Applications》的翻译
  • 批准号:
    12126512
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
基于Restriction-Centered Theory的自然语言模糊语义理论研究及应用
  • 批准号:
    61671064
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Problems in Ramsey theory
拉姆齐理论中的问题
  • 批准号:
    2582036
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Studentship
CAREER: Structured Minimax Optimization: Theory, Algorithms, and Applications in Robust Learning
职业:结构化极小极大优化:稳健学习中的理论、算法和应用
  • 批准号:
    2338846
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
EAGER: Generalizing Monin-Obukhov Similarity Theory (MOST)-based Surface Layer Parameterizations for Turbulence Resolving Earth System Models (ESMs)
EAGER:将基于 Monin-Obukhov 相似理论 (MOST) 的表面层参数化推广到湍流解析地球系统模型 (ESM)
  • 批准号:
    2414424
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Conference: 9th Lake Michigan Workshop on Combinatorics and Graph Theory
会议:第九届密歇根湖组合学和图论研讨会
  • 批准号:
    2349004
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Standard Grant
REU Site: Computational Number Theory
REU 网站:计算数论
  • 批准号:
    2349174
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Testing Theorems in Analytic Function Theory, Harmonic Analysis and Operator Theory
解析函数论、调和分析和算子理论中的检验定理
  • 批准号:
    2349868
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Conference: PDE in Moab: Advances in Theory and Application
会议:摩押偏微分方程:理论与应用的进展
  • 批准号:
    2350128
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Conference: Arithmetic quantum field theory
会议:算术量子场论
  • 批准号:
    2400553
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Spheres of Influence: Arithmetic Geometry and Chromatic Homotopy Theory
影响范围:算术几何和色同伦理论
  • 批准号:
    2401472
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Wonderful Varieties, Hyperplane Arrangements, and Poisson Representation Theory
奇妙的品种、超平面排列和泊松表示论
  • 批准号:
    2401514
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了