Journal of Computational Mathematics· 2026Q2
Dalga Operatörlü Doğrusal Olmayan Schrödinger Denkleminin Uzun Vadeli Dinamikleri İçin Yüksek Dereceli Doğru ve Zamansal Olarak Simetrik Üstel Dalga İntegratörü
A High-Order Accurate and Time-Symmetric Exponential Wave Integrator for the Long-Term Dynamics of the Nonlinear Schrödinger Equation with Wave Operator
- 0atıf
- Q2SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Yeni bir üstel dalga integratörü Fourier sözde-spektral yöntemi, dalga operatörlü zayıf doğrusal Schrödinger denkleminin uzun vadeli dinamiklerini simüle etmek için T = O(\varepsilon^{-\beta})'ye kadar hata sınırlarıyla yüksek dereceli doğruluk (O(\tau^4 + h^{m-1})) sağlar.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Dalga operatörlü doğrusal olmayan Schrödinger denklemi için yeni bir üstel dalga integratörü Fourier sözde-spektral yöntemi sunulmaktadır.
- Yöntem zamansal olarak simetriktir ve hem zamansal (O(\tau^4)) hem de uzamsal (O(h^{m-1})) yönlerde yüksek dereceli doğruluk elde eder.
- T = O(\varepsilon^{-\beta})'ye kadar olan zaman periyotları için (\varepsilon^{2-\beta}\tau^4 + h^{m-1}) şeklinde optimal bir hata tahmini oluşturulmuştur.
- Her zaman adımında çözüm 'u' ve zamansal türevi '\partial_t u' eş zamanlı olarak yaklaştırılır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
This paper is concerned with a novel exponential wave integrator Fourier pseudo-spectral method for simulating the long-term dynamics of the nonlinear Schrödinger equation with a wave operator under weak nonlinearity, characterized by \(0 < \varepsilon \ll 1\). The proposed method exhibits several notable features: it is symmetric or reversible in time, highly accurate in both temporal and spatial directions, and able to simultaneously approximate both \(u\) and its temporal derivative \(\partial_t u\) at each time step. A key technique in deriving our numerical method is to adopt the corrected trapezoidal rule, which enables the proposed scheme to achieve high-order temporal accuracy. An optimal and uniform error estimate is established for a time period up to \(T = O(\varepsilon^{-\beta})\) with \(\beta \in [0,2]\); the error bound is \((\varepsilon^{2-\beta}\tau^4 + h^{m-1})\) in the discrete \(H^1\) norm to the approximation of \(u\) and in the discrete \(L^2\) norm to the approximation of \(\partial_t u\) with time step \(\tau\) and mesh size \(h\). Numerical experiments are carried out to confirm our theoretical analysis.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Computational Mathematics, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Sayısal Analiz
Numerical AnalysisMathematics