Published October 18, 2020 | Version v1
Publication Open

Exponential stability of the nonlinear Schrödinger equation with locally distributed damping on compact Riemannian manifold

  • 1. Beijing Forestry University
  • 2. Beijing University of Technology
  • 3. University of Chinese Academy of Sciences

Description

Abstract In this paper, we consider the following nonlinear Schrödinger equation: i u t + Δ g u + i a ( x ) u − | u | p − 1 u = 0 ( x , t ) ∈ M × ( 0 , + ∞ ) , u ( x , 0 ) = u 0 ( x ) x ∈ M , $$\begin{array}{} \displaystyle \begin{cases}iu_t+{\it\Delta}_g u+ia(x)u-|u|^{p-1}u=0\qquad (x,t)\in \mathcal{M} \times (0,+\infty), \cr u(x,0)=u_0(x)\qquad x\in \mathcal{M},\end{cases} \end{array}$$ (0.1) where (𝓜, g ) is a smooth complete compact Riemannian manifold of dimension n ( n = 2, 3) without boundary. For the damping terms − a ( x )(1 − Δ ) −1 a( x ) u t and i a ( x ) ( − Δ ) 1 2 a ( x ) u , $\begin{array}{} \displaystyle ia(x)(-{\it\Delta})^{\frac12}a(x)u, \end{array}$ the exponential stability results of system (0.1) have been proved by Dehman et al. (Math Z 254(4): 729-749, 2006), Laurent. (SIAM J. Math. Anal. 42(2): 785-832, 2010) and Cavalcanti et al. (Math Phys 69(4): 100, 2018). However, from the physical point of view, it would be more important to consider the stability of system (0.1) with the damping term ia ( x ) u , which is still an open problem. In this paper, we obtain the exponential stability of system (0.1) by Morawetz multipliers in non Euclidean geometries and compactness-uniqueness arguments.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نبذة مختصرة في هذه الورقة، نعتبر معادلة شرودنجر غير الخطية التالية: i u t + Δ g u + i a ( x ) u − | u | p − 1 u = 0 ( x , t ) Ω M × (0, + ∞), u ( x , 0 )= u 0 (x) x M , $$\ begin{array} {}\displaystyle\ begin {cases} iu_t +{\ it\Delta }_ g u+ia(x) u -|^{ p -1}u=0\qquad (x, t)\ in\ mathcal{M}\ times (0, +\ infty), \cr u (x,0 )= u _0 (x)\ qquad x\in\ mathcal{M},\end cases}\ end ($ 0.1) حيث تكون (g ) عبارة عن بُعد ريمي مضغوط كامل للرجل ( n )= 2، بدون حد. بالنسبة لشروط التخميد - أ ( س )(1 − Δ ) -1 أ( س ) ش ر وأنا أ ( س ) ( − Δ ) 1 2 أ ( س ) ش ، $\ BEGIN {ARY} {} \displaystyle ia(س) (-{\ it\Delta })^{\ frac12}أ(س)ش، \END{ARY}$ تم إثبات نتائج الاستقرار الأسي للنظام (0.1) من قبل دهمان وآخرون. (الرياضيات ض 254(4): 729-749، 2006)، لوران. (سيام جيه ماث. أنال. 42(2): 785-832، 2010) وكافالكانتي وآخرون. (الفيزياء الرياضية 69(4): 100، 2018). ومع ذلك، من وجهة النظر المادية، سيكون من الأكثر أهمية النظر في استقرار النظام (0.1) مع مصطلح التخميد ia ( x ) u ، والذي لا يزال مشكلة مفتوحة. في هذه الورقة، نحصل على الاستقرار الأسي للنظام (0.1) بواسطة مضاعفات موراويتز في الهندسة غير الاقليدية وحجج التفرد والاكتناز.

Translated Description (French)

Résumé Dans cet article, nous considérons l'équation de Schrödinger non linéaire suivante : i u t + Δ g u + i a ( x ) u − | u | p − 1 u = 0 ( x , t ) ∈ M × ( 0 , + ∞ ) , u ( x , 0 ) = u 0 ( x ) x ∈ M , $$\begin{array}{} \displaystyle \begin{cases}iu_t+{\it\Delta}_g u+ia(x)u-|u|^{p-1}u=0\qquad (x,t)\in \mathcal{M} \times (0,+\infty), \cr u(x,0)=u_0(x)\qquad x\in \mathcal{M},\end{cases} \end{array}$$ (0.1) où (̂, g ) est une variété riemannienne complète et lisse de dimension n ( n = 2, 3) sans limite. Pour les termes d'amortissement − a ( x )(1 − Δ ) −1 a( x ) u t et i a ( x ) ( − Δ ) 1 2 a ( x ) u , $ \begin{array}{} \displaystyle ia(x)(-{\it\Delta})^{\frac12}a(x)u, \end{array}$ les résultats de stabilité exponentielle du système (0.1) ont été prouvés par Dehman et al. (Math Z 254(4) : 729-749, 2006), Laurent. (SIAM J. Math. Anal. 42(2) : 785-832, 2010) et Cavalcanti et al. (Math Phys 69(4) : 100, 2018). Cependant, d'un point de vue physique, il serait plus important de considérer la stabilité du système (0.1) avec le terme d'amortissement ia ( x ) u , qui reste un problème ouvert. Dans cet article, nous obtenons la stabilité exponentielle du système (0.1) par les multiplicateurs de Morawetz dans les géométries non euclidiennes et les arguments de compacité-unicité.

Translated Description (Spanish)

Resumen En este artículo, consideramos la siguiente ecuación de Schrödinger no lineal: i u t + Δ g u + i a ( x ) u − | u | p − 1 u = 0 ( x , t ) ∈ M × ( 0 , + ∞ ) , u ( x , 0 ) = u 0 ( x ) x ∈ M , $$\begin{array}{} \displaystyle \begin{cases}iu_t+{\it\Delta}_g u+ia(x)u-|u|^{p-1}u=0\qquad (x,t)\in \mathcal{M} \times (0,+\infty), \cr u(x,0)=u_0(x)\qquad x\in \mathcal{M},\end{cases} \end{array}$ (0.1) donde (ο, g ) es una variedad riemanniana compacta y suave de dimensión n ( n = 2, 3) sin límite. Para los términos de amortiguación − a ( x )(1 − Δ ) −1 a ( x ) u t e i a ( x ) ( − Δ ) 1 2 a ( x ) u , $\begin{array}{} \displaystyle ia(x)(-{\it\Delta})^{\ frac12} a (x)u, \end{array}$ los resultados de estabilidad exponencial del sistema (0.1) han sido probados por Dehman et al. (Math Z 254(4): 729-749, 2006), Laurent. (SIAM J. Math. Anal. 42(2): 785-832, 2010) y Cavalcanti et ál. (Math Phys 69(4): 100, 2018). Sin embargo, desde el punto de vista físico, sería más importante considerar la estabilidad del sistema (0.1) con el término de amortiguación ia ( x ) u , que sigue siendo un problema abierto. En este trabajo, obtenemos la estabilidad exponencial del sistema (0.1) mediante multiplicadores de Morawetz en geometrías no euclidianas y argumentos de compacidad-unicidad.

Files

pdf.pdf

Files (2.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:9e3ba0e06ac8198b6b87d7cf02b2a688
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الاستقرار الأسي لمعادلة شرودنغر غير الخطية مع التخميد الموزع محليًا على مشعب ريمانيان الصغير
Translated title (French)
Stabilité exponentielle de l'équation de Schrödinger non linéaire avec amortissement distribué localement sur une variété Riemannienne compacte
Translated title (Spanish)
Estabilidad exponencial de la ecuación de Schrödinger no lineal con amortiguación distribuida localmente en colector riemanniano compacto

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3092796855
DOI
10.1515/anona-2020-0149

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1617655837
  • https://openalex.org/W1645736639
  • https://openalex.org/W1969545404
  • https://openalex.org/W1975734916
  • https://openalex.org/W1981368710
  • https://openalex.org/W1992776603
  • https://openalex.org/W2004492308
  • https://openalex.org/W2006386519
  • https://openalex.org/W2011471108
  • https://openalex.org/W2012109979
  • https://openalex.org/W2022978090
  • https://openalex.org/W2042598553
  • https://openalex.org/W2046584471
  • https://openalex.org/W2048216020
  • https://openalex.org/W2051015978
  • https://openalex.org/W2059709710
  • https://openalex.org/W2071214127
  • https://openalex.org/W2076710780
  • https://openalex.org/W2077917540
  • https://openalex.org/W2083993237
  • https://openalex.org/W2094344925
  • https://openalex.org/W2125576212
  • https://openalex.org/W2553552532
  • https://openalex.org/W2860902630
  • https://openalex.org/W2963454050
  • https://openalex.org/W2964151908
  • https://openalex.org/W4239869081
  • https://openalex.org/W4239918890
  • https://openalex.org/W4300867752