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能听出矩阵吗?从谱数据恢复实对称矩阵

数学物理 2022-01-24 v3 math.MP 谱理论 量子物理

摘要

实对称 N×NN\times N 矩阵的谱在酉等价意义下决定该矩阵。需要更多谱数据以及一些符号指示量来消除酉模糊性。在本工作的第一部分,我们明确了一般矩阵唯一重构所需的谱信息与符号信息。更具体地,谱信息由原始矩阵大小为 1,2,,N1,2,\dots,NNN 个嵌套主子矩阵的谱组成。然而,由于所需符号数据的复杂性,为使重构过程可行,仍需改进。有鉴于此,第二部分限于带状矩阵,其中谱数据量超过未知矩阵元素个数。研究表明,可利用这一冗余保证{\it 一般}矩阵的唯一重构,换言之,该矩阵子集在实数对称带状矩阵集中是开集、稠密集且具满测度。研究表明,可利用谱信息输入选择的自由度来优化冗余度与一般性的比率。我们针对五对角矩阵详细演示了我们的构造。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.01819,
  title  = {Can one hear a matrix? Recovering a real symmetric matrix from its spectral data},
  author = {Tomasz Maciążek and Uzy Smilansky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.01819},
  year   = {2022}
}

备注

34 pages, v3: rewritten introduction, updated references