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紧致流形上的 Wasserstein 不等式与极小 Green 能量

经典分析与常微分方程 2019-07-23 v1 数学物理 math.MP

摘要

MM 为无边界的光滑紧致 dd 维流形,d3d \geq 3,并令 G:M×MR{}G: M \times M \rightarrow \mathbb{R} \cup \left\{\infty\right\} 表示拉普拉斯算子 Δ-\Delta(归一化均值为 0)的 Green 函数。我们证明了将 {x1,,xn}M\left\{x_1, \dots, x_n\right\} \subset M 中的狄拉克测度输运到归一化体积测度 dxdx 的代价关于拉普拉斯算子的 Green 函数的一个界 W2(1nk=1nδxk,dx)M1n1/d+1nk,=1knG(xk,x)1/2. W_2\left( \frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n}{\delta_{x_k}}, dx\right) \lesssim_M \frac{1}{n^{1/d}} + \frac{1}{n} \left| \sum_{k, \ell=1 \atop k \neq \ell}^{n}G(x_k, x_{\ell})\right|^{1/2}. 对球面 Sd\mathbb{S}^dd3d \geq 3)上的库仑核 G(x,y)=1/xyd2G(x,y) = 1/\|x-y\|^{d-2},我们得到相同结果,其中我们证明 W2(1nk=1nδxk,dx)1n1/d+1nk,=1kn(1xkxd2cd)12, W_2\left(\frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n}{ \delta_{x_k}}, dx\right) \lesssim \frac{1}{n^{1/d}} + \frac{1}{n} \left| \sum_{k, \ell=1 \atop k \neq \ell}^{n}{\left(\frac{1}{\|x_k - x_{\ell}\|^{d-2}} - c_d \right)} \right|^{\frac{1}{2}}, 其中 cdc_d 是将库仑核归一化均值为 0 的常数。我们由此表明,紧致流形上离散 Green 能量的极小化子具有最优收敛速率 W2(1nk=1nδxk,dx)n1/dW_2\left( \frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n}{\delta_{x_k}}, dx\right) \lesssim n^{-1/d}。第二个不等式蕴含了 Sd\mathbb{S}^d 上库仑能量极小化子的相同结果,该结果最近由 Marzo & Mas 证明。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.09023,
  title  = {A Wasserstein Inequality and Minimal Green Energy on Compact Manifolds},
  author = {Stefan Steinerberger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09023},
  year   = {2019}
}