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arXiv 2201.03699math.AP
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流形上非线性薛定谔方程的系数确定

Coefficient Determination for Non-Linear Schrödinger Equations on manifolds

Matti Lassas, Lauri Oksanen, Suman Kumar Sahoo, Mikko Salo, Alexander Tetlow

AI总结:

本文研究欧氏与黎曼流形上时间相关非线性薛定谔方程的反问题,利用边界邻域内的源到解映射,证明其可唯一确定时间相关势与非线性项系数,并推广至 Gross-Pitaevskii 方程。

摘要:

我们考虑一个反问题:恢复出现在时间相关非线性薛定谔方程 $(\mathrm{i} \partial_t + \Delta + V)u + \beta u^2 = 0$ 中的未知系数 $\beta(t,x)$ 和 $V(t,x)$,该方程定义在 $(0,T) \times M$ 上,既适用于欧氏几何也适用于黎曼几何。我们考虑在 $\Omega \subset M$ 中进行测量,其中 $\Omega$ 是 $M$ 边界的一个邻域,并考虑源到解映射 $L_{\beta, V}$,它将支撑在 $\Omega \times (0,T)$ 中的源 $f$ 映射到解 $u$ 在 $\Omega \times (0,T)$ 中的限制。我们证明,对于上述非线性薛定谔方程以及量子物理中出现的具有三次非线性项 $\beta |u|^2 u$ 的 Gross-Pitaevskii 方程,映射 $L_{\beta, V}$ 唯一地确定了时间相关势和非线性项系数。

英文摘要:

We consider an inverse problem of recovering the unknown coefficients $β(t,x)$ and $V(t,x)$ appearing in a time-dependent nonlinear Schrödinger equation $ (\mathrm{i} \partial_t +Δ+V)u + βu^2=0$ in $(0,T) \times M$, on Euclidean geometry as well as on Riemannian geometry. We consider measurements in $Ω\subset M$ that is a neighborhood of the boundary of $M$ and the source-to-solution map $ L_{β, V}$ that maps a source $f$ supported in $ Ω\times (0,T) $ to the restriction of the solution $u$ in $ Ω\times (0,T) $. We show that the map $L_{β, V}$ uniquely determines the time-dependent potential and the coefficient of the non-linearity, for the above non-linear Schrödinger equation and for the Gross-Pitaevskii equation, with a cubic non-linear term $β|u|^2 \, u$, that is encountered in quantum physics.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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