A constructive low-regularity integrator for the one-dimensional cubic nonlinear Schrödinger equation under Neumann boundary condition

数学 数学分析 离散化 规范(哲学) 积分器 有界函数 Neumann边界条件 傅里叶变换 非线性系统 边值问题 法学 带宽(计算) 政治学 物理 量子力学 计算机科学 计算机网络
作者
Genming Bai,Buyang Li,Yifei Wu
出处
期刊:Ima Journal of Numerical Analysis [Oxford University Press]
卷期号:43 (6): 3243-3281 被引量:3
标识
DOI:10.1093/imanum/drac075
摘要

Abstract A new harmonic analysis technique using the Littlewood–Paley dyadic decomposition is developed for constructing low-regularity integrators for the one-dimensional cubic nonlinear Schrödinger equation in a bounded domain under Neumann boundary condition, when the frequency analysis based on the Fourier series cannot be used. In particular, a low-regularity integrator is constructively designed through the consistency analysis by the Littlewood–Paley decomposition of the solution, in order to have almost first-order convergence (up to a logarithmic factor) in the $L^{2}$ norm for $H^{1}$ initial data. A spectral method in space, using fast Fourier transforms with $\mathcal{O}(N\ln N)$ operations at every time level, is constructed without requiring any Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) condition, where $N$ is the degrees of freedom in the spatial discretization. The proposed fully discrete method is proved to have an $L^{2}$-norm error bound of $\mathcal{O}(\tau [\ln (1/\tau )]^{2}+ N^{-1})$ for $H^{1}$ initial data, where $\tau $ is the time-step size.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
enen完成签到,获得积分10
1秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
2秒前
enen发布了新的文献求助10
4秒前
英勇靖雁完成签到,获得积分10
7秒前
Jin发布了新的文献求助10
10秒前
传奇3应助Minguk采纳,获得10
14秒前
研友_LMo56Z完成签到,获得积分10
14秒前
毛毛余完成签到 ,获得积分10
15秒前
鳄鱼队长完成签到,获得积分10
16秒前
breaking完成签到,获得积分10
17秒前
lelehanhan完成签到,获得积分10
19秒前
土豆王完成签到,获得积分10
19秒前
xzy998应助enen采纳,获得10
20秒前
桐桐应助enen采纳,获得10
20秒前
qsmei2020完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
前行者完成签到,获得积分10
22秒前
Jin完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
ranlan发布了新的文献求助10
27秒前
公西翠萱完成签到 ,获得积分10
28秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
29秒前
Ng_完成签到,获得积分10
29秒前
万能图书馆应助宇文向雪采纳,获得10
30秒前
30秒前
30秒前
Minguk发布了新的文献求助10
30秒前
只争朝夕应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
只争朝夕应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
龍Ryu完成签到,获得积分10
31秒前
accelia完成签到,获得积分10
32秒前
yunt完成签到 ,获得积分10
32秒前
王强锋发布了新的文献求助10
33秒前
BYN完成签到 ,获得积分10
35秒前
willa完成签到,获得积分10
36秒前
雨霧雲完成签到,获得积分10
37秒前
39秒前
疯狂的芷完成签到,获得积分10
39秒前
华仔应助Isabel采纳,获得10
40秒前
调皮的幻梅完成签到 ,获得积分10
40秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6359032
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8173002
关于积分的说明 17212025
捐赠科研通 5414024
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865338
邀请新用户注册赠送积分活动 1842737
关于科研通互助平台的介绍 1690836