Sobolev spaces of functions on a Hilbert space endowed with a translation-invariant measure and approximations of semigroups
- Authors: Busovikov V.M.1, Sakbaev V.Z.2
-
Affiliations:
- Moscow Institute of Physics and Technology (State University)
- Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 84, No 4 (2020)
- Pages: 79-109
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/1607-0046/article/view/142295
- DOI: https://doi.org/10.4213/im8890
- ID: 142295
Cite item
Abstract
We study measures on a real separable Hilbert space $E$ that are invariant undertranslations by arbitrary vectors in $E$. We define the Hilbert space $\mathcal H$ ofcomplex-valued functions on $E$ square-integrable with respect to some translation-invariant measure $\lambda$. We determine the expectations of the operators of shiftby random vectors whose distributions are given by semigroups (with respect toconvolution) of Gaussian measures on $E$. We prove that these expectations form a semigroup of self-adjoint contractions on $\mathcal H$. We obtain a criterion for thestrong continuity of such semigroups and study the properties of their generators(which are self-adjoint generalizations of Laplace operators to the case of functionsof infinite-dimensional arguments). We introduce analogues of Sobolev spaces andspaces of smooth functions and obtain conditions for the embedding and dense embedding ofspaces of smooth functions in Sobolev spaces. We apply these function spacesto problems of approximating semigroups by the expectations of random processes andstudy properties of our generalizations of Laplace operators and their fractionalpowers.
About the authors
Vladimir Mikhailovich Busovikov
Moscow Institute of Physics and Technology (State University)
Email: treonon38@mail.ru
Vsevolod Zhanovich Sakbaev
Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences
Email: fumi2003@mail.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, Associate professor
References
- И. Я. Арефьева, И. В. Волович, “О модели Сачдева–Йе–Китаева в реальном времени”, ТМФ, 197:2 (2018), 296–310
- И. В. Волович, В. Ж. Сакбаев, “О квантовой динамике на $C^*$-алгебрах”, Комплексный анализ, математическая физика и приложения, Сборник статей, Тр. МИАН, 301, МАИК «Наука/Интерпериодика», М., 2018, 33–47
- Л. С. Ефремова, В. Ж. Сакбаев, “Понятие взрыва множества решений дифференциальных уравнений и усреднение случайных полугрупп”, ТМФ, 185:2 (2015), 252–271
- Ю. Н. Орлов, В. Ж. Сакбаев, О. Г. Смолянов, “Случайные неограниченные операторы и формулы Фейнмана”, Изв. РАН, 80:6 (2016), 141–172
- В. Ж. Сакбаев, “О законе больших чисел для композиций независимых случайных полугрупп”, Изв. вузов. Матем., 10 (2016), 86–91
- S. Sachdev, Jinwu Ye, “Gapless spin-fluid ground state in a random quantum Heisenberg magnet”, Phys. Rev. Lett., 70:21 (1993), 3339–3342
- В. Ж. Сакбаев, “Усреднение случайных блужданий и меры на гильбертовом пространстве, инвариантные относительно сдвигов”, ТМФ, 191:3 (2017), 473–502
- R. Baker, ““Lebesgue measure” on $mathbf R^{infty}$”, Proc. Amer. Math. Soc., 113:4 (1991), 1023–1029
- В. Ж. Сакбаев, “Случайные блуждания и меры на гильбертовом пространстве, инвариантные относительно сдвигов и поворотов”, Дифференциальные уравнения. Математическая физика, Итоги науки и техн. Сер. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 140, ВИНИТИ РАН, М., 2017, 88–118
- Д. В. Завадский, “Инвариантные относительно сдвигов меры на пространствах последовательностей”, Тр. МФТИ, 9, № 4, 2017, 142–148
- А. Вейль, Интегрирование в топологических группах и его применения, ИЛ, М., 1950, 224 с.
- Х.-С. Го, Гауссовские меры в банаховых пространствах, Мир, M., 1979, 176 с.
- L. A. Borisov, Yu. N. Orlov, V. Zh. Sakbaev, “Feynman averaging of semigroups generated by Schrödinger operators”, Infin. Dimens. Anal. Quantum Probab. Relat. Top., 21:2 (2018), 1850010, 13 pp.
- В. Ж. Сакбаев, “Свойства полугрупп, порождаемых случайными блужданиями в бесконечномерном пространстве”, Тр. МФТИ, 9:1 (2017), 12–21
- А. М. Вершик, “Существует ли мера Лебега в бесконечномерном пространстве?”, Анализ и особенности. Часть 2, Сборник статей. К 70-летию со дня рождения академика Владимира Игоревича Арнольда, Тр. МИАН, 259, Наука, МАИК “Наука/Интерпериодика”, М., 2007, 256–281
- V. Zh. Sakbaev, “Averaging of random flows of linear and nonlinear maps”, J. Phys. Conf. Ser., 990:1 (2018), 012012, 18 pp.
- В. Ж. Сакбаев, “Конечно-аддитивные меры на банаховых пространствах, инвариантные относительно сдвигов”, Квантовая динамика и функциональные интегралы. Материалы научной конференции (ИПМ им. М. В. Келдыша, Москва, 2016), ИПМ, М., 2018, 118–130
- В. М. Бусовиков, “Свойства одной конечно-аддитивной меры на $l_p$, инвариантной относительно сдвигов”, Тр. МФТИ, 10:2 (2018), 163–172
- В. И. Богачев, Основы теории меры, т. 1, НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, М.–Ижевск, 2003, 544 с.
- Н. Данфорд, Дж. Т. Шварц, Линейные операторы, т. I, Общая теория, 2-е изд., УРСС, М., 2004, 896 с.
- В. Ж. Сакбаев, “Полугруппы преобразований пространства функций, квадратично интегрируемых по трансляционно инвариантной мере на банаховом пространстве”, Квантовая вероятность, Итоги науки и техн. Сер. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 151, ВИНИТИ РАН, М., 2018, 73–90
- М. Рид, Б. Саймон, Методы современной математической физики, т. 1, Функциональный анализ, Мир, М., 1977, 357 с.
- В. И. Богачев, Гауссовские меры, Наука, М., 1997, 352 с.
- О. Г. Смолянов, Е. Т. Шавгулидзе, Континуальные интегралы, 2-е перераб. и сущ. доп. изд., Ленанд, М., 2015, 336 с.
- М. Г. Сонис, “О некоторых измеримых подпространствах пространства всех последовательностей с гауссовой мерой”, УМН, 21:5(131) (1966), 277–279
- I. D. Remizov, “Quasi-Feynman formulas – a method of obtaining the evolution operator for the Schrödinger equation”, J. Funct. Anal., 270:12 (2016), 4540–4557
- В. В. Жиков, “О весовых соболевских пространствах”, Матем. сб., 189:8 (1998), 27–58
- Т. Като, Теория возмущений линейных операторов, Мир, М., 1972, 740 с.
- K.-J. Engel, R. Nagel, One-parameter semigroups for linear evolution equations, Grad. Texts in Math., 194, Springer-Verlag, New York, 2000, xxii+586 pp.
- А. Д. Вентцель, М. И. Фрейдлин, Флуктуации в динамических системах под действием малых случайных возмущений, Наука, М., 1979, 424 с.
- Е. Б. Дынкин, Марковские процессы, Физматгиз, М., 1963, 859 с.
- Л. А. Борисов, Ю. Н. Орлов, В. Ж. Сакбаев, “Формулы Фейнмана для усреднения полугрупп, порождаемых операторами типа Шредингера”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2015, 057, 23 с.
- В. И. Богачев, О. Г. Смолянов, Действительный и функциональный анализ, Университетский курс, НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, Ижевск, 2009, 724 с.
Supplementary files
