Adaptives Splitting für nichtlineare Schrödingergleichungen

01.12.2011 - 31.12.2015
Forschungsförderungsprojekt

Das Projekt befasst sich mit der Untersuchung der numerischen Lösung von nichtlinearen Schrödingergleichungen. Für die Volldiskretisierung von Anfangswert-Problemen dieser Evolutionsgleichungen wird die Linienmethode untersucht, die für Probleme geeignet ist, bei denen man auf eine geeignete Ortsdiskretisierung und Wahl des Gitters schließen kann. In diesem Zugang wird die Evolutionsgleichung auf ein (im Allgemeinen großes) System von Anfangswertproblemen gewöhnlicher Differentialgleichungen reduziert. Für die resultierenden Probleme werden Splitting-Verfahren hoher Ordnung untersucht werden, speziell auf die Struktur des lokalen Fehlers und daraus abgeleitete Schlussfolgerungen für die adaptive Schrittweitenwahl. Weiters werden neue a priori und a posteriori Fehlerschätzer, basierend auf dem Prinzip der Defektkorrektur, für die Approximation der Matrix-Exponentialfunktion mittels Splitting-Verfahren untersucht, da deren Berechnung ein wichtiges Teilproblem in der Zeitintegration von Evolutionsgleichungen im Kontext der Linienmethode darstellt. Eine Umsetzung dieses Konzepts für nichtlineare Gleichungen stellt eine nichttriviale Erweiterung dar. Die Anwendung aller gewonnenen Erkenntnisse auf die nichtlinearen Einteilchen-Schrödingergleichungen, die aus Reduktionsansätzen für die hochdimensionale lineare Vielteilchen-Schrödingergleichung wie zeitabhängiger Dichtefunktionaltheorie oder Multikonfigurations-zeitabhängiger-Hartree-Fock Methode resultieren, soll das Projekt praxisorientiert abrunden.

Personen

Projektleiter_in

Subprojektmanager_innen

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungsmittel

  • FWF - Österr. Wissenschaftsfonds (National) Einzelprojekt Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

  • Computational Science and Engineering

Schlagwörter

DeutschEnglisch
Lineare MethodenMethod of lines
Nichtlineare Schrödinger GleichungenNonlinear Schrödinger equations
Splitting MethodenSplitting methods
AdaptivitätAdaptivity