我们建立了基于微分代数闭包的统一构造理论框架,用于研究从经典欧几里得铺砌到非欧几里得铺砌、动力学铺砌甚至量子镶嵌的各种铺砌问题。我们首先将铺砖的几何约束编码为微分代数方程(DAE)系统,然后构造包含所有几何不变量和匹配条件的微分闭包 KTiling。在此闭包中,我们证明了一个局部参数化定理,提供了显式递归构造方法,并引入组合修正项以处理高阶匹配条件。我们将该框架进一步扩展到非欧几里得几何,如双曲空间和球面,建立了处理非交换几何工具的方法。对于时间演化的铺砖,我们将其与几何流(如平均曲率流和黎曼窦流)联系起来,并建立了铺砖动力学的哈密顿模型。在量子镶嵌中,我们构建紧绑定模型,计算如切恩数等拓扑不变量,并探索非欧几里得几何中分数量子霍尔态的实现。最后,我们引入机器学习方法,特别是图神经网络和物理知情神经网络,以学习组合修正系数并加速计算。我们为所有主要定理提供了严谨的证明,包括局部参数化定理中线性化算子的Fredholm性质的完整证明、组合修正生成函数的严格推导、铺砌上几何流短时间存在性的证明、双曲Laughlin波函数的构造,以及物理知情神经网络的精细误差估计。本文不仅统一了经典铺砌理论,还预测了新型铺砌,为跨尺度几何-拓扑-量子现象研究提供了系统工具。
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shifa liu
Peking University
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shifa liu (Wed,) studied this question.
www.synapsesocial.com/papers/69926552eb1f82dc367a136c — DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.18644539