Sobolev spaces of functions on a Hilbert space endowed with a translation-invariant measure and approximations of semigroups

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

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

  1. И. Я. Арефьева, И. В. Волович, “О модели Сачдева–Йе–Китаева в реальном времени”, ТМФ, 197:2 (2018), 296–310
  2. 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
  3. Л. С. Ефремова, В. Ж. Сакбаев, “Понятие взрыва множества решений дифференциальных уравнений и усреднение случайных полугрупп”, ТМФ, 185:2 (2015), 252–271
  4. Ю. Н. Орлов, В. Ж. Сакбаев, О. Г. Смолянов, “Случайные неограниченные операторы и формулы Фейнмана”, Изв. РАН, 80:6 (2016), 141–172
  5. В. Ж. Сакбаев, “О законе больших чисел для композиций независимых случайных полугрупп”, Изв. вузов. Матем., 10 (2016), 86–91
  6. S. Sachdev, Jinwu Ye, “Gapless spin-fluid ground state in a random quantum Heisenberg magnet”, Phys. Rev. Lett., 70:21 (1993), 3339–3342
  7. В. Ж. Сакбаев, “Усреднение случайных блужданий и меры на гильбертовом пространстве, инвариантные относительно сдвигов”, ТМФ, 191:3 (2017), 473–502
  8. R. Baker, ““Lebesgue measure” on $mathbf R^{infty}$”, Proc. Amer. Math. Soc., 113:4 (1991), 1023–1029
  9. 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
  10. Д. В. Завадский, “Инвариантные относительно сдвигов меры на пространствах последовательностей”, Тр. МФТИ, 9, № 4, 2017, 142–148
  11. А. Вейль, Интегрирование в топологических группах и его применения, ИЛ, М., 1950, 224 с.
  12. Х.-С. Го, Гауссовские меры в банаховых пространствах, Мир, M., 1979, 176 с.
  13. 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.
  14. В. Ж. Сакбаев, “Свойства полугрупп, порождаемых случайными блужданиями в бесконечномерном пространстве”, Тр. МФТИ, 9:1 (2017), 12–21
  15. 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
  16. V. Zh. Sakbaev, “Averaging of random flows of linear and nonlinear maps”, J. Phys. Conf. Ser., 990:1 (2018), 012012, 18 pp.
  17. 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
  18. В. М. Бусовиков, “Свойства одной конечно-аддитивной меры на $l_p$, инвариантной относительно сдвигов”, Тр. МФТИ, 10:2 (2018), 163–172
  19. В. И. Богачев, Основы теории меры, т. 1, НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, М.–Ижевск, 2003, 544 с.
  20. Н. Данфорд, Дж. Т. Шварц, Линейные операторы, т. I, Общая теория, 2-е изд., УРСС, М., 2004, 896 с.
  21. 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
  22. М. Рид, Б. Саймон, Методы современной математической физики, т. 1, Функциональный анализ, Мир, М., 1977, 357 с.
  23. В. И. Богачев, Гауссовские меры, Наука, М., 1997, 352 с.
  24. О. Г. Смолянов, Е. Т. Шавгулидзе, Континуальные интегралы, 2-е перераб. и сущ. доп. изд., Ленанд, М., 2015, 336 с.
  25. М. Г. Сонис, “О некоторых измеримых подпространствах пространства всех последовательностей с гауссовой мерой”, УМН, 21:5(131) (1966), 277–279
  26. 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
  27. В. В. Жиков, “О весовых соболевских пространствах”, Матем. сб., 189:8 (1998), 27–58
  28. Т. Като, Теория возмущений линейных операторов, Мир, М., 1972, 740 с.
  29. 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.
  30. А. Д. Вентцель, М. И. Фрейдлин, Флуктуации в динамических системах под действием малых случайных возмущений, Наука, М., 1979, 424 с.
  31. Е. Б. Дынкин, Марковские процессы, Физматгиз, М., 1963, 859 с.
  32. 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.
  33. В. И. Богачев, О. Г. Смолянов, Действительный и функциональный анализ, Университетский курс, НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, Ижевск, 2009, 724 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2020 Бусовиков В.M., Сакбаев В.Z.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».