Published January 1, 2023 | Version v1
Publication

On the reducibility of a class of almost-periodic linear Hamiltonian systems and its application in Schrödinger equation

  • 1. University of Education
  • 2. University of Okara
  • 3. Government College University, Lahore
  • 4. King Faisal University
  • 5. Nanjing University of Information Science and Technology
  • 6. Majmaah University

Description

In the present paper, we focus on the reducibility of an almost-periodic linear Hamiltonian system

\begin{document}$ \frac{dX}{dt} = J[A+\varepsilon Q(t)]X, X\in \mathbb{R}^{2d} , $\end{document}

where $ J $ is an anti-symmetric symplectic matrix, $ A $ is a symmetric matrix, $ Q(t) $ is an analytic almost-periodic matrix with respect to $ t $, and $ \varepsilon $ is a parameter which is sufficiently small. Using some non-resonant and non-degeneracy conditions, rapidly convergent methods prove that, for most sufficiently small $ \varepsilon $, the Hamiltonian system is reducible to a constant coefficients Hamiltonian system through an almost-periodic symplectic transformation with similar frequencies as $ Q(t) $. At the end, an application to Schrödinger equation is given.

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

Translated Description (Arabic)

في هذه الورقة، نركز على إمكانية اختزال نظام هاميلتون الخطي شبه الدوري < p> < disp - formula > < tex - math id=" FE1 "> \begin{document }$\ frac{dX }{ dt }= J[A+\varepsilon Q(t)]X, X\in \mathbb{R }^{ 2d}, $\ end{document} </ tex - math ></ disp - formula >

حيث $ J $ عبارة عن مصفوفة عرضية غير متماثلة، و $ A $ عبارة عن مصفوفة متماثلة، و $ Q(t )$ عبارة عن مصفوفة تحليلية شبه دورية فيما يتعلق بـ $ t $، و $\varepsilon $ عبارة عن معلمة صغيرة بما فيه الكفاية. باستخدام بعض الظروف غير الرنانة وغير التنكسية، تثبت الطرق المتقاربة بسرعة أنه بالنسبة لمعظم $\varepsilon $ الصغيرة بما فيه الكفاية، يمكن اختزال نظام هاميلتون إلى معاملات ثابتة لنظام هاميلتون من خلال تحول تعاطفي شبه دوري مع ترددات مماثلة مثل $ Q(t) $. في النهاية، يتم تقديم طلب إلى معادلة شرودنغر.</ abstract>

Translated Description (French)

Dans le présent article, nous nous concentrons sur la réductibilité d'un système hamiltonien linéaire quasi-périodique

< disp-formula > < tex-math id="FE1"> \begin{document}$ \frac{dX}{dt} = J[A+\varepsilon Q(t)]X, X\in \mathbb{R}^{2d} , $ \end{document}

où $ J $ est une matrice symplectique antisymétrique, $ A $ est une matrice symétrique, $ Q(t) $ est une matrice analytique quasi-périodique par rapport à $ t $ , et $ \varepsilon $ est un paramètre suffisamment petit. En utilisant certaines conditions de non-résonance et de non-dégénérescence, des méthodes rapidement convergentes prouvent que, pour la plupart des $ \varepsilon $ suffisamment petits, le système hamiltonien est réductible à un système hamiltonien à coefficients constants par une transformation symplectique presque périodique avec des fréquences similaires à $ Q(t) $ . À la fin, une application à l'équation de Schrödinger est donnée.

Translated Description (Spanish)

En el presente trabajo, nos centramos en la reductibilidad de un sistema hamiltoniano lineal casi periódico

< disp-formula > < tex-math id="FE1"> \begin{document}$ \frac{dX}{dt} = J[A+\varepsilon Q(t)]X, X\in \mathbb{R}^{2d} , $\end{document}

donde $ J $ es una matriz simplectica antisimétrica, $ A $ es una matriz simétrica, $ Q(t) $ es una matriz analítica casi periódica con respecto a $ t $, y $\varepsilon $ es un parámetro suficientemente pequeño. Usando algunas condiciones no resonantes y no degenerativas, los métodos rápidamente convergentes demuestran que, para la mayoría de los $ \varepsilon $ suficientemente pequeños, el sistema hamiltoniano es reducible a un sistema hamiltoniano de coeficientes constantes a través de una transformación simpléctica casi periódica con frecuencias similares a $ Q(t) $. Al final, se da una aplicación a la ecuación de Schrödinger.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
حول قابلية اختزال فئة من أنظمة هاميلتون الخطية شبه الدورية وتطبيقها في معادلة شرودنغر
Translated title (French)
Sur la réductibilité d'une classe de systèmes hamiltoniens linéaires quasi-périodiques et son application dans l'équation de Schrödinger
Translated title (Spanish)
Sobre la reductibilidad de una clase de sistemas hamiltonianos lineales casi periódicos y su aplicación en la ecuación de Schrödinger

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4316469456
DOI
10.3934/math.2023375

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1861126005
  • https://openalex.org/W1971676155
  • https://openalex.org/W1976232898
  • https://openalex.org/W1980910234
  • https://openalex.org/W2017692913
  • https://openalex.org/W2019431125
  • https://openalex.org/W2045597289
  • https://openalex.org/W2086712606
  • https://openalex.org/W2147391859
  • https://openalex.org/W2905299101
  • https://openalex.org/W3009050536
  • https://openalex.org/W3023893642
  • https://openalex.org/W4226081561