A review on quantum graphs: From mathematical foundations to applications

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 56

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JMCS-7-2_008

تاریخ نمایه سازی: 16 تیر 1405

چکیده مقاله:

Quantum graphs provide a rigorous framework for modelling quantum dynamics on network-like structures, where edges represent one-dimensional wires and vertices encode interaction conditions. Since their introduction as models for wave propagation and molecular systems, quantum graphs have grown to become an essential tool in mathematical physics, providing information on spectral, transport, and scattering phenomena. The mathematical foundations of quantum graphs are reviewed in this review, covering self-adjoint operators, metric graph formalisms, and vertex conditions that control the behaviour of wave functions. Next, we discuss important developments in spectrum theory that make quantum graphs strong models for quantum chaos and universal spectral statistics, including resonance features, eigenfunction statistics, and spectral gap optimisation. Stability analyses and inverse spectrum problems broaden the theoretical scope of the framework, while extensions to leaky, transparent, and random quantum graphs show how versatile it is. The survey emphasises the function of quantum graphs as a link between discrete and continuous models by combining these viewpoints. We conclude by describing open difficulties in the areas of spectral invariants and random graph models.

نویسندگان

Kavya Mangattu Sudheer

Department of Mathematics, School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology, Vellore, India

Nandhini Sivasubramaniam

Department of Mathematics, School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology, Vellore, India

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Alon, L., Band, R., & Berkolaiko, G. (۲۰۱۸). Nodal statistics ...
  • Alon, L., Band, R., & Berkolaiko, G. (۲۰۲۴). Universality of ...
  • Anantharaman, N., & Sabri, M. (۲۰۱۹). Quantum ergodicity on graphs: ...
  • Anderson, P. W. (۱۹۵۸). Absence of diffusion in certain random ...
  • Annoni, E., Frigerio, M., & Paris, M. G. (۲۰۲۴). Enhanced ...
  • Avdonin, S. and Kurasov, P. (۲۰۰۸). Inverse problems for quantum ...
  • Band, R., & Charron, P. (۲۰۲۳). Sturm-Hurwitz Theorem for quantum ...
  • Baptista, L., & Hofmann, M. (۲۰۲۵). On Courant-type bounds and ...
  • Berkolaiko, G. (۲۰۱۳). Nodal count of graph eigenfunctions via magnetic ...
  • Berkolaiko, G., & Kuchment, P. (۲۰۱۳). Introduction to quantum graphs ...
  • Berkolaiko, G., & Kuchment, P. (۲۰۲۲). Spectral shift via lateral ...
  • Berkolaiko, G., Schanz, H., & Whitney, R. S. (۲۰۰۳). Form ...
  • Datta, S. (۱۹۹۷). Electronic transport in mesoscopic systems. Cambridge university ...
  • Davies, E. B., Exner, P., & Lipovský, J. (۲۰۱۰). Non-Weyl ...
  • Exner, P. (۲۰۱۱). Vertex couplings in quantum graphs: approximations by ...
  • Exner, P., & Post, O. (۲۰۰۵). Convergence of spectra of ...
  • Exner, P., & Rohleder, J. (۲۰۲۵, April). Optimization of quantum ...
  • Fulling, S. A. (۲۰۰۵). Local spectral density and vacuum energy ...
  • Ghutishvili, T., Chen, L., Anlage, S. M., & Antonsen, T. ...
  • Goodman, R. H., Conte, G., & Marzuola, J. L. (۲۰۲۵). ...
  • Hofmann, M., Kennedy, J. B., Mugnolo, D., & Plümer, M. ...
  • Ingremeau, M. (۲۰۲۲). Scattering resonances of large weakly open quantum ...
  • Ingremeau, M. (۲۰۲۲). A trace formula for scattering resonances of ...
  • Kuchment, P. (۲۰۰۵). Quantum graphs: II. Some spectral properties of ...
  • Lavrukhine, A. A., Popov, A. I., & Popov, I. Y. ...
  • Matsuda, J. (۲۰۲۴). Algebraic connectedness and bipartiteness of quantum graphs. ...
  • Miroshnichenko, A. E., Flach, S., & Kivshar, Y. S. (۲۰۱۰). ...
  • Pauling, L. (۱۹۹۲). The nature of the chemical bond۱۹۹۲. Journal ...
  • Plümer, M., & Täufer, M. (۲۰۲۱). On fully supported eigenfunctions ...
  • Post, O. (۲۰۱۲). Spectral analysis on graph-like spaces (Vol. ۲۰۳۹). ...
  • نمایش کامل مراجع