×

经典(β)系综中特征多项式乘积的渐近性。 (英语) Zbl 1311.15033号

作者处理了随机矩阵理论中研究的三个经典(β)系综,其特征值概率密度(直至归一化因子)为
(i) 高斯(厄米)系综:_{j}-x_{k}|^{\beta}\),\(x_{i}\ in \mathbb R\)。
(ii)手性(拉盖尔)(β)系综:_{j}-x{k}|^{\beta}\),\(x{i}\ in \mathbb R{+}\)。
(iii)雅可比(β)系综:_{j}-x{k}|^{\beta}\),\(x{i}\ in(0,1)\)。
\(β)是所谓的Dyson数,对于(β=1,2,4),出现了随机矩阵的系综,其各自的概率测度呈现正交、酉或辛对称。
当矩阵的大小(N)趋于无穷大时,研究了许多有趣的概率量(全局涨落、间隙概率、最大特征值的分布)。另一方面,最近获得了关于情形(β>0)的一些普适性结果。当(N)趋于无穷大时,证明了由密度(prod_{1\leqi\leqN}e^{-\betaV(x{i})}定义的任何(β)系综谱体中的本征值,其中(V)是实线上的实值函数,当引入适当的缩放和较小的平均值时,作为高斯系综的特征值进行关联。
设(X)是某个(β)系综中大小为(N)的随机矩阵。在本文中,当N趋于无穷大时,得到了(β)经典系综的(prod_{j=1}^{N})det(X-s_{j})的期望值的精确显式表达式。更准确地说,作者将注意力集中在加权量\(\varphi_{N}(s_{1},\dots,s_{N})=e^{-\frac{1}{2}\sum_{j=1}^{N}V(s_}j})}K_{N{(s_1},\ dots,s_{N{)\上。这里\(K_{N}(s_{1},点,s_{N})=langle\prod_i=1}^{N}\prod\j=1}^}(x_{i}-s_{j})\ rangle,\)其中\((x_1},…x_{N{)是随机矩阵的特征值\ 2}\)(高斯情况),\(x_{j}-(2/\beta)\lambda{1}\ln(x{j})\)(手性情况)和(-2/\beta(\lambda{1}\ln。
在软边,高斯和手征(β)系综中特征多项式乘积的期望值导致相同的多元Airy函数。这一结果表明,对于任何以势(V)为特征的β系综,具有适当重标度并在软边重新居中的特征多项式乘积的平均值应与(V)无关,并与多元Airy函数(Ai^{(β/2)}(s{1},dots,s{n})成正比\)当\(N\)趋于无穷大时。这将构成一种普遍性属性。
对普遍性的猜测在大部分光谱中更为强烈。作者证明了当\(N\)趋于无穷大时,三个经典\(\β\)-系综对于体中的加权期望值\(\ varphi_{N}\)具有相同的渐近极限。实际上,它是一个指数型的多元超几何函数\(_{1} F类_{1} ^{(β/2)}\),当\(n\)是偶数时。注意,如果\(n)是奇数,\(varphi_{n})和\(varfi_{n-1})的组合就广义指数\(E_{k}^{(alpha)})(定义为\(0,0)\)型超几何级数)而言,显示了一个普适模式,请参见[J.卡内科,SIAM J.数学。分析。24,第4期,1086–1110(1993年;Zbl 0783.33008号)]. 计算体和软边的标度极限需要对Selberg型积分进行渐近评估。作者推广了包含Vandermonde行列式绝对值的高维积分的最速下降法。
(K_{N})的硬边期望也包含一个超几何级数\(_{0}传真_{1} ^{(\beta/2)}\)可以看作是多元贝塞尔函数。对于手性系综和雅可比(β)系综,证明了这一结果。还推测了渐近期望的普遍性。
当(β)为偶数且(N=βk)为高斯系综和手征系综(分别为三个经典系综)时,当(N)趋于无穷大时,给出了软边(分别为体)相关的渐近行为。注意,在手性和雅可比案例中,硬边案例是众所周知的(参见[P.J.福雷斯特、对数基和随机矩阵。新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社(2010;Zbl 1217.82003年)]).

MSC公司:

15B52号 随机矩阵(代数方面)
05年5月5日 对称函数和推广
33C70号 其他超几何函数和多变量积分
60对20 随机矩阵(概率方面)
15甲18 特征值、奇异值和特征向量
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Akemann,G.,Fyodorov,Y.V.:光谱边缘特征多项式比率的通用随机矩阵相关性。编号。物理学。B 664457-476(2003)·Zbl 1024.82012年 ·doi:10.1016/S0550-3213(03)00458-9
[2] Andrews,G.E.,Askey,R.,Roy,R.:特殊功能。剑桥大学出版社,剑桥(2000)·Zbl 1075.33500号
[3] Aomoto,K.:随机矩阵两点相关函数的缩放极限公式。高级纯数学研究生。16, 1-15 (1988). 共形场理论与可解晶格模型·Zbl 0666.60108号
[4] Baker,T.H.,Forrester,P.J.:Calogero-Southerland模型和广义经典多项式。Commun公司。数学。物理学。188, 175-216 (1997) ·Zbl 0903.33010号 ·doi:10.1007/s002200050161
[5] Baik,J.,Deift,P.,Strahov,E.:随机厄米矩阵特征多项式的乘积和比率。数学杂志。物理学。44, 3657-3670 (2003) ·Zbl 1062.15014号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.1587875
[6] Bergère,M.,Eynard,B.,Marchal,O.,Prats-Ferrer,A.:任意-β双矩阵模型的循环方程和拓扑递归。《高能物理杂志》。03, 098 (2012). arXiv:1106.0332·Zbl 1309.811199号 ·doi:10.1007/JHEP03(2012)098
[7] Borodin,A.,Strahov,E.:随机矩阵理论中特征多项式的平均值。Commun公司。纯应用程序。数学。59, 161-253 (2006) ·Zbl 1155.15304号 ·doi:10.1002/cpa.20092
[8] Bourgade,P.,Erdös,L.,Yau,H.-T.:一般β系综的普遍性(2012)。arXiv:1104.2272v5,48页·Zbl 1278.82032号
[9] Bourgade,P.,Erdös,L.,Yau,H.-T.:具有非凸势的一般β-系综的整体普适性(2012)。arXiv:1201.2283v2,22页·兹比尔1278.82032
[10] Breitung,K.,Hohenbichler,M.:多元积分的渐近逼近及其对正态概率的应用。J.多变量。分析。1980年至1997年(1989年)·Zbl 0683.33003号 ·doi:10.1016/0047-259X(89)90089-4
[11] Brézin,E.,Hikami,S.:随机矩阵的特征多项式。Commun公司。数学。物理学。214, 111-135 (2000) ·Zbl 1042.82017年 ·doi:10.1007/s002200000256
[12] Chekhov,L.O.,Eynard,B.,Marchal,O.:分段方法中β系综模型和量子代数几何的拓扑展开。西奥。数学。物理学。166, 141-185 (2011) ·Zbl 1354.81014号 ·doi:10.1007/s11232-011-0012-3
[13] Desrosiers,P.:所有β的随机矩阵系综中的对偶性。编号。物理学。B 817、224-251(2009)·Zbl 1194.15032号 ·doi:10.1016/j.nuclphysb.2009.02.019
[14] Desrosiers,P.,Forrester,P.J.:Hermite和Laguerreβ系综:特征值密度的渐近修正。编号。物理学。B 43,307-332(2006)·Zbl 1214.82051号 ·doi:10.1016/j.nuclphysb.2006.03.002
[15] Desrosiers,P.,Liu,D.-Z:Selberg积分,超几何函数及其在随机矩阵β系综中的应用。arXiv:1109.4659,43页·Zbl 1328.15049号
[16] Dumaz,L.,Virág,B.:Tracy-Widom-beta分布的右尾指数(2011)。arXiv:1102.4818,24页·Zbl 1278.60012号
[17] Dumitriu,I.,Edelman,A.:β系综的矩阵模型。数学杂志。物理学。43, 5830-5847 (2002) ·Zbl 1060.82020年 ·doi:10.1063/1.1507823
[18] Dumitriu,I.,Edelman,A.:Hermite和Laguerre系综的特征值:大β渐近性。亨利·彭加雷·普罗巴布(Henri PoincaréProbab)安·Inst。统计41,1083-1099(2005)·Zbl 1079.15014号 ·文件编号:10.1016/j.anihpb.2004.11.002
[19] Dumitriu,I.,Edelman,A.:通过矩阵模型的β-Ermite和β-Laguerre系综的全球谱涨落。数学杂志。物理学。47663302(2006年)·Zbl 1112.82021号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.2200144
[20] Dumitriu,I.,Koev,P.:贝塔-雅可比随机矩阵的极值特征值分布。SIAM J.矩阵分析。申请。30, 1-6 (2008) ·Zbl 1158.15304号 ·数字对象标识代码:10.1137/050643234
[21] Edelman,A.,Rao,N.R.:随机矩阵理论。Acta Numer公司。14, 233-297 (2005) ·Zbl 1162.15014号 ·doi:10.1017/S0962492904000236
[22] Edelman,A.,Sutton,B.D.:从随机矩阵到随机算子。《统计物理学杂志》。127, 1121-1165 (2007) ·Zbl 1131.15025号 ·doi:10.1007/s10955-006-9226-4
[23] Forrester,P.J.:塞尔伯格关联积分和1/r2量子多体系统。编号。物理学。B 388671-699(1992)·doi:10.1016/0550-3213(92)90559-T
[24] Forrester,P.J.:随机矩阵系综的谱边。编号。物理学。B 402709-728(1993)·Zbl 1043.82538号 ·doi:10.1016/0550-3213(93)90126-A
[25] Forrester,P.J.:拉盖尔随机矩阵系综中的精确结果和普遍渐近性。数学杂志。物理学。35, 2539-2551 (1993) ·Zbl 0807.60029号 ·doi:10.1063/1.530883
[26] Forrester,P.J。;Bai,Z.(编辑);Chen,Y.(编辑);Liang,Y.-C.(编辑),贝塔随机矩阵系综,第18期,27-68(2009),新加坡·Zbl 1182.15020号 ·doi:10.1142/9789814273121_0002
[27] Forrester,P.J.:对数基和随机矩阵。伦敦数学学会专著,第34卷。普林斯顿大学出版社,普林斯顿(2010)·Zbl 1217.82003年
[28] Forrester,P.J.:具有源的高斯和手性高斯系综的平均特征多项式。arXiv:1203.5838v1,21页·Zbl 1279.15029号
[29] Forrester,P.J.,Sorrell,M.J.:50年后空间分布的渐近性。arXiv:1204.3225v2,21页·Zbl 1360.60017号
[30] Gradshteyn,I.S.,Ryzhik,I.M.:积分、级数和乘积表,第7版。纽约学术出版社(2007)·Zbl 1208.65001号
[31] Holcomb,D.,Moreno Flores,G.R.:β-雅可比系综的边缘缩放。《统计物理学杂志》。149, 1136-1160 (2012) ·Zbl 1257.82006年 ·doi:10.1007/s10955-012-0634-3
[32] Hsu,L.C.:关于多重积分渐近行为的定理。杜克大学数学。J.15,623-632(1948)·Zbl 0040.18002号 ·doi:10.1215/S0012-7094-48-01554-3
[33] Jacquot,S.,Valkó,B.:拉盖尔系综的体积标度极限。电子。J.概率。16, 314-346 (2011) ·Zbl 1225.60015号 ·doi:10.1214/EJP.v16-854
[34] Kadell,K.W.J.:塞尔伯格-杰克对称函数。高级数学。130, 33-102 (1997) ·Zbl 0885.33009号 ·doi:10.1006/aima.1997.1642
[35] Kaneko,J.:与Jack多项式相关的Selberg积分和超几何函数。SIAM J.数学。分析。24, 1086-1110 (1993) ·Zbl 0783.33008号 ·doi:10.1137/0524064
[36] Kuramoto,Y.,Kato,Y.:一维量子系统动力学。剑桥大学公共政策委员会(2009)·Zbl 1187.81108号 ·doi:10.1017/CBO9780511596827
[37] Killip,R.:β系综的高斯涨落。国际数学。Res.不。2008年,rnn007(2008)·兹比尔1205.82081
[38] Killip,R.,Nenciu,I.:圆形系综的矩阵模型。国际数学。Res.不。2004, 2665-2701 (2004) ·兹比尔1255.82004 ·doi:10.1155/S10737928041597
[39] Keating,J.P.,Snaith,N.C.:随机矩阵理论和ζ(1/2+it)。Commun公司。数学。物理学。214(1), 57-89 (2000) ·Zbl 1051.11048号 ·doi:10.1007/s002200000261
[40] Koev,P.,Edelman,A.:矩阵参数超几何函数的有效评估。数学。计算。75, 833-846 (2006) ·Zbl 1117.33007号 ·doi:10.1090/S0025-5718-06-01824-2
[41] Kontsevich,M.:关于曲线模空间和矩阵Airy函数的交集理论。Commun公司。数学。物理学。147, 1-23 (1992) ·Zbl 0756.35081号 ·doi:10.1007/BF02099526
[42] Korányi,A.,华氏积分,超几何函数和对称多项式,北京,1988,柏林·Zbl 0814.33009号
[43] Kösters,H.:Wigner矩阵特征多项式在谱边缘的渐近性。渐近线。分析。69(3-4), 233-248 (2010) ·Zbl 1213.60023号
[44] Le Caör,G.,Male,C.,Delannay,r.:β-Hermite的最近邻间距分布。《物理学A》383190-208(2007)·doi:10.1016/j.physa.2007.04.057
[45] 刘博士:北京大学博士论文(2010)(中文)·Zbl 1204.15046号
[46] 麦克唐纳,I.G.:《对称函数和霍尔多项式》,第2版。牛津大学出版社,纽约(1995)·Zbl 0824.05059号
[47] Matsumoto,S.:紧对称空间和Jack多项式的特征多项式矩。《物理学杂志》。A 40,13567-13586(2007)·Zbl 1129.15021号 ·doi:10.1088/1751-8113/40/45/006
[48] Matsumoto,S.:普朗彻测度和无迹高斯随机矩阵的Jack变形。电子。J.库姆。15,R149(2008)。共18页·Zbl 1159.60009号
[49] Matsumoto,S.:Jucys-Murphy元素、正交矩阵积分和Jack测度。Ramanujan J.第26页,第69-107页(2011年)·Zbl 1233.05214号 ·doi:10.1007/s11139-011-9317-y
[50] 梅塔,M.L.:《随机矩阵》,第三版。爱思唯尔学术出版社,阿姆斯特丹(2004)·Zbl 1107.15019号
[51] Mironov,A.、Morozov,A.和MorozovA:共形块和广义Selberg积分。编号。物理学。B 843534-557(2011)·Zbl 1207.81146号 ·doi:10.1016/j.nuclphysb.2010.1016
[52] Nagao,T.,Forrester,P.J.:随机矩阵谱边的渐近相关性。编号。物理学。B 435,401-420(1995)·Zbl 1020.82588号 ·doi:10.1016/0550-3213(94)00545-P
[53] Olver,F.W.J.:渐近与特殊函数。AKP经典。A K Peters有限公司,Wellesley(1997)。重印1974年原著,纽约:学术出版社·Zbl 0982.41018号
[54] Ramírez,J.A.,Rider,B.:随机矩阵硬边的扩散。Commun公司。数学。物理学。288, 887-906 (2009) ·Zbl 1183.47035号 ·doi:10.1007/s00220-008-0712-1
[55] Ramírez,J.A.、Rider,B.、Virág,B.:贝塔系综、随机艾里谱和扩散。美国数学杂志。Soc.24919-944(2011)·Zbl 1239.60005号 ·doi:10.1090/S0894-0347-2011-00703-0
[56] Ramírez,J.A.,Rider,B.,Zeitouni,O.:硬边尾渐近。电子。J.概率。16, 741-752 (2011) ·Zbl 1244.60012号
[57] Su,Z.G.:关于Hermiteβ系综特征多项式的二阶相关性。统计概率。莱特。2015年至2007年(2010年)·Zbl 1204.15046号 ·doi:10.1016/j.spl.2010.06.001
[58] Sułkowski,P.:Nekrasov配分函数β系综的矩阵模型。《高能物理杂志》。063.1-063.36 (2010) ·Zbl 1272.81172号
[59] Stanley,R.P.:Jack对称函数的一些组合性质。高级数学。77, 76-115 (1989) ·Zbl 0743.05072号 ·doi:10.1016/0001-8708(89)90015-7
[60] Valkó,B.,Virág,B.:随机矩阵和布朗旋转木马的连续极限。发明。数学。177, 463-508 (2009) ·Zbl 1204.60012号 ·doi:10.1007/s00222-009-0180-z
[61] Valkó,B.,Virág,B.:随机特征值之间的巨大差距。安·普罗巴伯。38, 1263-1279 (2010) ·Zbl 1223.60009号 ·doi:10.1214/09-AOP508
[62] Yan,Z.:一类多变量广义超几何函数。可以。数学杂志。44, 1317-1338 (1992) ·Zbl 0769.33014号 ·doi:10.4153/CJM-1992-079-x
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。