Riemann-Hilbert Problems, Toeplitz Determinants and Applications
Riemann-Hilbert Problems, Toeplitz Determinants and Applications
批准号:
EP/T008636/1
负责人:
Jani A. Virtanen
金额:
$8.02万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2019
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2019 至 --
中文摘要
数学、物理和工程中的许多问题都可以用Toeplitz矩阵(与主对角线平行的对角线都是常数的矩阵)来表示。近年来,利用Riemann-Hilbert分析和算子理论方法对Toeplitz行列式的渐近研究在随机矩阵理论和数学物理中得到了重要的应用。特别有趣的是由光滑函数生成的Toeplitz行列式的Szegö渐近性和由可能具有不连续、零、卷绕和(可积)奇点的函数生成的Fisher-Hartwig渐近性。具有外部参数T的Toeplitz行列式的渐近研究证明了双标度极限在数学和物理中的重要性。例如,对于二维Ising模型和XY自旋链模型,Toeplitz行列式可以用来分析某些相关函数在T趋于临界值Tc时的双标度极限,同时自旋之间的距离趋于无穷大。作为具体应用,该提案包括对纠缠的研究,纠缠是一种量子现象,为量子计算和信息处理提供了主要资源。作为“量子”的基本度量,它显示了我们可以观察到多少量子效应,并利用多少量子效应来控制一个子系统。在过去的二十年里,人们已经做出了大量的努力来理解各种量子系统中的纠缠。特别令人感兴趣的是所谓的XY量子自旋链,它可以被视为量子计算机的玩具模型。该模型由排列成直线的粒子组成,并以仅具有最近邻相互作用的正整数为索引。由于XY自旋链允许对物理相关量进行精确计算,因此它们为现实生活中的物理系统提供了有价值的见解,而这种计算目前是不可能的。提出的研究方法包括黎曼-希尔伯特问题(RHP),该问题具有悠久而令人印象深刻的历史,可以追溯到黎曼的论文(1851)和希尔伯特在20世纪初的相关结果。黎曼-希尔伯特问题可以被描述为在复平面上寻找一个解析函数的问题,它在给定曲线上有一个规定的跳跃,它与一维奇异积分算子、卷积算子、Toeplitz算子和Wiener-Hopf算子密切相关。除了黎曼-希尔伯特方法,新的算子理论方法将发展与具体算子和矩阵有关。
英文摘要
A considerable variety of problems in mathematics, physics and engineering can be expressed in terms of Toeplitz matrices (matrices whose diagonals parallel to the main diagonal are all constants). Recently the asymptotic study of Toeplitz determinants has found important applications in random matrix theory and mathematical physics using the Riemann-Hilbert analysis and operator theoretic methods. Of particular interest are the so-called Szegö asymptotics of Toeplitz determinants generated by smooth functions and Fisher-Hartwig asymptotics generated by functions that may possess discontinuities, zeros, winding and (integrable) singularities.The asymptotic study of Toeplitz determinants with an external parameter T demonstrates the importance of double-scaling limits in mathematics and physics. For example, regarding the 2D Ising model and the XY spin chain model, the Toeplitz determinants can be used to analyze the double-scaling limit for certain correlation functions as T goes to the critical value Tc and simultaneously the separation between the spins goes to infinity.As a concrete application, the proposal includes the study of entanglement, which is a quantum phenomenon providing a primary resource for quantum computation and information processing. As a fundamental measure of "quantumness," it shows how much quantum effect we can observe and use to control one subsystem by another. In the last two decades, substantial effort has been made to understand entanglement in various quantum systems. Of particular interest is the so-called XY quantum spin chain, which can be viewed as a toy model for quantum computers. The model consists of particles ordered in a line and indexed by the positive integers with only nearest neighbor interactions. Because the XY spin chain allows for exact calculations for physically relevant quantities, they provide valuable insight into real-life physical systems where such calculations are currently impossible.The methods of the proposed research include the Riemann-Hilbert problem (RHP), which has a long and impressive history going back to Riemann's dissertation (1851) and Hilbert's related results at the beginning of the 20th century. The Riemann-Hilbert problem, which can be described as a problem of finding an analytic function in the complex plane with a prescribed jump across a given curve, is closely connected to one-dimensional singular integral operators, convolution operators, Toeplitz operators, and Wiener-Hopf operators. In addition to the Riemann-Hilbert approach, new operator-theoretic methods will be developed related to concrete operators and matrices.
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Fredholm Toeplitz operators with VMO symbols and the duality of generalized Fock spaces with small exponents
具有 VMO 符号的 Fredholm Toeplitz 算子和小指数广义 Fock 空间的对偶性
DOI:
10.1017/prm.2019.65
发表时间:
2019-12
期刊:
Proceedings of the Royal Society of Edinburgh: Section A Mathematics
影响因子:
--
作者:
[Hu Zhangjian, Virtanen Jani A.]
通讯作者:
Virtanen Jani A.
DOI:
10.7900/jot.2020apr27.2276
发表时间:
2019-06
期刊:
Journal of Operator Theory
影响因子:
0.8
作者:
[Raffael Hagger;J. Virtanen]
通讯作者:
Raffael Hagger;J. Virtanen
On the spectrum of the double-layer operator on locally-dilation-invariant Lipschitz domains
局部膨胀不变Lipschitz域上双层算子的谱
DOI:
10.1007/s00211-023-01353-z
发表时间:
2023
期刊:
Numerische Mathematik
影响因子:
2.1
作者:
[Chandler-Wilde S]
通讯作者:
Chandler-Wilde S
Entanglement entropy of two disjoint intervals separated by one spin in a chain of free fermion*
自由费米子链中由一个自旋分隔的两个不相交区间的纠缠熵*
DOI:
10.1088/1751-8121/ab9cf2
发表时间:
2020
期刊:
Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical
影响因子:
--
作者:
[Brightmore, L., Gehér, G. P., Its, A. R., Korepin, V. E., Mezzadri, F., Mo, M. Y., Virtanen, J. A.]
通讯作者:
Virtanen, J. A.
DOI:
10.1007/s00020-022-02695-3
发表时间:
2020-11
期刊:
Integral Equations and Operator Theory
影响因子:
0.8
作者:
[Raffael Hagger;Cong Liu;J. Taskinen;J. Virtanen]
通讯作者:
Raffael Hagger;Cong Liu;J. Taskinen;J. Virtanen
共 9 条
Asymptotics of Toeplitz determinants, soft Riemann-Hilbert problems and generalised Hilbert matrices (HilbertToeplitz)
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批准号:EP/X024555/1
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项目类别:Fellowship
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资助金额:$24.26万
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财政年份:2023
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负责人:Jani A. Virtanen
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依托单位:
Riemann-Hilbert problems, infinite matrices and their applications
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批准号:EP/M024784/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$12.56万
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财政年份:2015
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负责人:Jani A. Virtanen
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依托单位:
国内基金
海外基金
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Hilbert空间上线性算子广义逆的刻画与扰动分析
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批准号:12501159
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2025
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负责人:贾博婷
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依托单位:
分片光滑微分系统的广义Hilbert第16问
题和全局动力学研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:陈挺
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依托单位:
基于投射Hilbert空间方法的非厄米量子几何效应及其应用研究
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批准号:12575011
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.00万元
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批准年份:2025
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负责人:刘昊迪
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依托单位:
一些解析函数空间上的Hilbert型算子理论的研究
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批准号:12501095
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2025
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负责人:孙芳美
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依托单位:
研究引力中的观测量、Hilbert空间、和纠缠熵
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批准号:12575079
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项目类别:面上项目
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资助金额:54.00万元
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批准年份:2025
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负责人:吴洁强
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依托单位:
拟阵Chow环与增广Chow环的Hilbert-Poincaré级数
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:郜璐璐
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依托单位:
Hilbert空间算子总体最小二乘问题的理论分析及其应用
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批准号:12471129
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项目类别:面上项目
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资助金额:44.00万元
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批准年份:2024
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负责人:马海凤
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依托单位:
微分系统的极限环分岔理论及弱化Hilbert第16问题
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批准号:12471156
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项目类别:面上项目
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资助金额:43.00万元
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批准年份:2024
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负责人:卫丽君
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依托单位:
可积系统中若干初边值问题的研究:Riemann-Hilbert方法
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:杨金杰
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依托单位:
Einstein-Bianchi 方程及 Hilbert 复形中相关问题的非标准一阶系统最小二乘有限元方法研究
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批准号:12371371
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项目类别:面上项目
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资助金额:43.5万元
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批准年份:2023
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负责人:段火元
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依托单位: