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聚焦NLS方程:阶梯状初始数据的长期动力学。 (英语) Zbl 1220.35166号

作者研究了聚焦NLS方程的纯阶梯型初值问题:(iq_t+q{xx}+2|q|^2q=0),(x\in\mathbb{R}),(t\in\mathbb{R}_+\),\(q(x,0)=0\)如果\(x\leq 0\),\(=Ae^{-2iBx}\)如果_(x>0\)。NLS有一个平面波解\(q^p(x,t)=a\exp(-2iBx+2i\omegat)\)和\(\omega=a^2-2B^2 \)。他们给出了聚焦NLS的Lax对(Phi_x+ik\sigma_3\Phi=Q(x,t)\Phi\),(Phi_t+2ik^2\sigma_3\Phi=\widetilde Q(x、t,k)\Phi),其中(Phi(x,t,k)\)是一个矩阵值函数。他们研究了基本的Riemann-Hilbert问题:\[\Phi(x,t,k)=\Psi,\]得出初值问题的解(q(x,t)):\[q(x,t)=2i\lim_{k\to\infty}(kM(x,t,k)){12}。\]\(M(x,t,k))是用(k)表示的{C}(C)-\西格玛\)。
定理1。(扎哈罗夫·马纳科夫地区:(xi=x/4t<-B)。)\[q(x,t)=t^{-1/2}\alpha(-x/4t)\exp\{ix^2/4t+2i\alpha^2(-x%4t)+i\phi(-x/4t)\}+o(t^{-1-2}),\]作为\(t\to+\infty\)。
定理2。(平面波区:(\xi>2^{1/2}A-B\)。)\[q(x,t)=A\exp\{2i(\omega t-Bx-\phi(\xi))\}+0(t^{-1/2}),\quad\text{as}t\to+\infty。\]作者通过使用问题(RH^{text{mod}})推导出以下定理:
定理3。(椭圆区域:\(-B<\xi<2^{1/2}A-B\)。)\(Q(x,t)采用调制椭圆波的形式,由θ函数描述\[\theta_2(z)=\sum_{m\in\mathbb{z}}\exp(\pi i(\tau(\xi)m^2+2mz)),\quad\text{as}t\to+\infty。\]

MSC公司:

55年第35季度 NLS方程(非线性薛定谔方程)
2005年第81季度 薛定谔、狄拉克、克莱恩·戈登和其他量子力学方程的封闭解和近似解
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全文: 内政部