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A hybrid high-order method for the Gross–Pitaevskii eigenvalue problem

Hauck, Moritz 1; Liang, Yizhou
1 Institut für Angewandte und Numerische Mathematik (IANM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

We introduce a hybrid high-order method for approximating the ground state of the nonlinear Gross–Pitaevskii eigenvalue problem. Optimal convergence rates are proved for the ground state approximation, as well as
for the associated eigenvalue and energy approximations. Unlike classical conforming methods, which inherently provide upper bounds on the ground state energy, the proposed approach gives rise to guaranteed and asymptotically exact lower energy bounds. Importantly, and in contrast to previous works, they are obtained directly without the need of post-processing, leading to more accurate guaranteed lower energy bounds in practice.


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000182615
Veröffentlicht am 25.06.2025
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte und Numerische Mathematik (IANM)
Sonderforschungsbereich 1173 (SFB 1173)
Publikationstyp Forschungsbericht/Preprint
Publikationsmonat/-jahr 06.2025
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2365-662X
KITopen-ID: 1000182615
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang 24 S.
Serie CRC 1173 Preprint ; 2025/30
Projektinformation SFB 1173, 258734477 (DFG, DFG KOORD, SFB 1173/3)
Externe Relationen Siehe auch
Forschungsdaten/Software
Schlagwörter Gross–Pitaevskii eigenvalue problem, hybrid high order method, guaranteed lower energy bounds, a priori error analysis
Nachgewiesen in OpenAlex
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