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
归尘应助聪慧的过客采纳,获得10
刚刚
乐乐应助成就的绯采纳,获得10
刚刚
刚刚
稳重的傲芙完成签到,获得积分10
1秒前
VanishX发布了新的文献求助10
1秒前
rm发布了新的文献求助10
3秒前
Dlx完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
浩铭完成签到,获得积分10
4秒前
Jasper应助美满玉兰采纳,获得10
4秒前
Lucas应助谦让的芝采纳,获得10
5秒前
Momo007发布了新的文献求助10
5秒前
山复尔尔完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
Hello应助hgl采纳,获得10
10秒前
成就的绯完成签到,获得积分20
10秒前
淡淡士晋完成签到 ,获得积分20
11秒前
南农的king发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Lee完成签到,获得积分10
13秒前
Z.zz完成签到,获得积分10
14秒前
lau完成签到,获得积分10
14秒前
港崽宝宝完成签到,获得积分10
15秒前
活力的听露完成签到 ,获得积分10
17秒前
Aurora发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Cheng Yu发布了新的文献求助10
17秒前
Jasper应助lau采纳,获得10
20秒前
胡思完成签到,获得积分10
21秒前
调皮的代双完成签到 ,获得积分10
21秒前
陈永伟完成签到,获得积分0
21秒前
22秒前
嘻嘻嘻完成签到 ,获得积分10
22秒前
刻苦羽毛完成签到 ,获得积分10
22秒前
小二郎应助Ccc采纳,获得10
23秒前
儒雅水池完成签到 ,获得积分10
23秒前
orchid完成签到,获得积分10
24秒前
科研通AI6.1应助南农的king采纳,获得10
24秒前
TT完成签到,获得积分10
24秒前
罗氏集团完成签到,获得积分10
25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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
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 6512657
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306107
关于积分的说明 17744034
捐赠科研通 5614499
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923811
邀请新用户注册赠送积分活动 1901047
关于科研通互助平台的介绍 1762754