哈拉尔德·霍夫斯塔特;科赫,奥思玛;Thalhammer,Mechthild公司 旋转Gross-Pitaevskii方程高阶时间分裂伪谱方法的收敛性分析。 (英语) Zbl 1305.65197号 数字。数学。 127,第2期,315-364(2014). 给出了适用于带有附加旋转项的含时Gross-Pitaevskii方程的时间分裂伪谱方法的收敛性分析。对于时间积分,研究了高阶指数算子分裂方法,空间离散依赖于关于(x,y)变量的广义Laguerre-Fourier谱方法和(z)方向的Hermite谱方法。稳定性和误差分析的基本要素是抽象非线性发展方程的一般泛函分析框架、由主线性部分定义的分数幂空间、弯曲矩形中的Sobolev型不等式、,以及与Gauss-Laguerre求积相关的节点和权重的渐近分布的结果。获得的全局误差估计确保了时间积分器的非刚性收敛阶和空间离散化的谱精度,前提是问题数据满足适当的正则性要求。数值算例验证了理论收敛性估计。审核人:威廉·海因里希斯(埃森) 引用于10文件 理学硕士: 65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性 65M70型 偏微分方程初值和初边值问题的谱、配置及相关方法 40年第35季度 量子力学中的偏微分方程 65岁15岁 涉及PDE的初值和初边值问题的误差界 关键词:收敛;时间分裂伪谱方法;含时Gross-Pitaevskii方程;指数算子分裂方法;广义拉盖尔-傅里叶谱方法;埃尔米特光谱法;稳定性;抽象非线性发展方程;高斯-拉格雷求积;误差估计;数值示例 软件:DLMF公司;运营质量 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{H.Hofstätter}等人,数字。数学。127、2号、315--364(2014;Zbl 1305.65197) 全文: 内政部 参考文献: [1] Abramowitz,M.,Stegun,I.A.:《数学函数手册:公式、图形和数学表》。多佛出版社,纽约(1992年)(1972年版再版)·Zbl 0171.38503号 [2] 亚当斯,R.A.:索博列夫空间。奥兰多学术出版社(1975)·Zbl 0314.46030号 [3] Bao,W.,Cai,Y.:玻色-爱因斯坦凝聚的数学理论和数值方法。金特。相关。国防部。6, 1-135 (2013) ·Zbl 1266.82009年 ·doi:10.3934/krm.2013.6.1 [4] Bao,W.,Li,H.,Shen,J.:计算旋转玻色-爱因斯坦凝聚体动力学的广义拉盖尔-傅里叶-海米特伪谱方法。SIAM J.科学。计算。31(5),3685-3711(2009)·Zbl 1205.82096号 ·doi:10.1137/080739811 [5] Bao,W.,Shen,J.:玻色-爱因斯坦凝聚体的四阶时间分裂Laguerre-Hermite伪谱方法。SIAM J.科学。计算。26(6), 2010-2028 (2005) ·Zbl 1084.35083号 ·doi:10.1137/030601211 [6] Blanes,S.,Moan,P.C.:实用辛分区Runge-Kutta和Runge-Kutta-Nyström方法。J.计算。申请。数学。142, 313-330 (2002) ·Zbl 1001.65078号 ·doi:10.1016/S0377-0427(01)00492-7 [7] Caliari,M.、Neuhauser,Ch.、Thalhammer,M.:Gross-Pitaevskii方程的高阶时间分裂Hermite和Fourier谱方法。J.计算。物理学。228, 822-832 (2009) ·Zbl 1158.65340号 ·doi:10.1016/j.jcp.2008.09.018 [8] Danaila,I.,Hecht,F.:一种网格自适应的有限元方法,用于计算快速旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋状态。J.计算。物理学。229, 6946-6960 (2010) ·Zbl 1198.82035号 ·doi:10.1016/j.jcp.2010.05.032 [9] Danaila,I.,Kazemi,P.:一种新的Sobolev梯度法,用于旋转时Gross-Pitaevskii能量的直接最小化。SIAM J.科学。计算。32, 2447-2467 (2010) ·Zbl 1216.35006号 ·数字对象标识代码:10.1137/100782115 [10] Gauckler,L.:Gross-Pitaevskii方程的分步Hermite方法的收敛性。IMA J.数字。分析。31, 396-415 (2011) ·Zbl 1223.65079号 ·doi:10.1093/imanum/drp041 [11] Gautschi,W.:正交多项式:计算与逼近。牛津大学出版社,牛津(2004)·Zbl 1130.42300号 [12] Guo,B.,Shen,J.,Xu,Ch.:使用Hermite函数的谱和伪谱近似:Dirac方程的应用。高级计算。数学。19,35-55(2003年)·Zbl 1032.33004号 ·doi:10.1023/A:1022892132249 [13] Koch,O.,Neuhauser,Ch.,Thalhammer,M.:非线性演化薛定谔方程的高阶分裂方法的误差分析以及电子动力学中MCTDHF方程的应用。M2AN数学。模型。数字。分析。2012 ·兹比尔1311.65053 [14] Levin,E.,Lubinsky,D.:指数权重的正交多项式·Zbl 1079.42017年 ·doi:10.1016/j.jat.2005.02.006 [15] Levin,E.,Lubinsky,D.:指数权重的正交多项式·Zbl 1127.42023号 ·doi:10.1016/j.jat.2005.010 [16] Lubich,C.:关于薛定谔-Poisson和三次非线性薛定谔方程的分裂方法。数学。计算。77, 2141-2153 (2008) ·Zbl 1198.65186号 ·doi:10.1090/S0025-5718-08-0201-7 [17] Olver,F.W.J.、Lozier,D.W.、Boisvert,R.F.、Clark,C.W.:NIST数学函数手册。剑桥大学出版社,剑桥(2010)·Zbl 1198.00002号 [18] Remmert,R.:复函数理论。施普林格,纽约(1991)·Zbl 0780.30001号 ·数字对象标识代码:10.1007/978-1-4612-0939-3 [19] Shen,J.,Tang,T.,Wang,L.:谱方法:算法。分析与应用。柏林施普林格出版社(2011)·Zbl 1227.65117号 ·doi:10.1007/978-3-540-71041-7 [20] Thalhammer,M.:含时薛定谔方程的高阶指数算子分裂方法。SIAM J.数字。分析。46(4), 2022-2038 (2008) ·Zbl 1170.65061号 ·数字对象标识代码:10.1137/060674636 [21] Thalhammer,M.:非线性薛定谔方程高阶时间分裂伪谱方法的收敛性分析。SIAM J.数字。分析。50, 3231-3258 (2012) ·Zbl 1267.65116号 ·数字对象标识代码:10.1137/120866373 [22] Triebel,H.:高等分析。Barth,Leipzig(1992年)·Zbl 0783.46001号 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。