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Laplacian随机矩阵极端特征值的普适性

Universality for the extreme eigenvalues of Laplacian random matrices

Andrew Campbell, Kyle Luh, Sean O'Rourke

arXiv 2610.09076首次发表:更新:

发表机构

Lafayette College; University of Colorado(拉斐特学院; 科罗拉多大学)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

本研究证明Laplacian随机矩阵的极端特征值具有普适性,最大特征值经标准化后收敛于Gumbel分布,并应用于Erdős–Rényi图的代数连通度波动分析。

AI 中文摘要

我们研究了随机Laplacian矩阵$D - A$的特征值,其中$A$是带有次高斯元素的Wigner矩阵,对角矩阵$D$包含$A$的行和。我们的主要结果表明,该模型的极端特征值表现出Poisson统计;特别是,在适当的中心化和缩放之后,当矩阵维数趋于无穷时,最大特征值收敛于Gumbel分布。这证实了对于一般的次高斯元素,作者先前仅在Gaussian情形下建立的现象[Electron. J. Probab. 30 (2025), Paper No. 104],解决了该文中提出的猜想。作为推论,对于Erdős--Rényi随机图,我们展示了代数连通度(Fiedler值)的渐近波动可以用Gumbel分布来描述。

英文摘要

We study the eigenvalues of the random Laplacian matrix $D - A$, where $A$ is a Wigner matrix with sub-Gaussian entries and the diagonal matrix $D$ contains the row sums of $A$. Our main results show that the extreme eigenvalues of this model exhibit Poisson statistics; in particular, after the appropriate centering and scaling, the largest eigenvalue converges to the Gumbel distribution as the dimension of the matrix tends to infinity. This confirms, for general sub-Gaussian entries, a phenomenon the authors previously established only in the Gaussian case [Electron. J. Probab. 30 (2025), Paper No. 104], resolving a conjecture raised there. As a corollary, for an Erdős--Rényi random graph, we show the asymptotic fluctuations of the algebraic connectivity (Fiedler value) can be described in terms of the Gumbel distribution.

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论文原文

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