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Free Information Geometry

Description du projet

Établir des mesures de momentum en probabilité libre

La théorie des probabilités libres traite des variables aléatoires non commutatives qui décrivent le comportement à grande échelle de nombreuses matrices aléatoires n × n. Elle a trouvé des applications dans divers domaines, notamment la finance, les communications et l’analyse de données. La géométrie de l’information, autre concept important, synthétise le transport optimal avec des mesures d’information. De nombreuses questions fondamentales concernant la géométrie de l’information n’ont toutefois pas encore été résolues. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet FREEINFOGEOM va réunir ces deux concepts. Il entend établir l’existence de mesures de momentum en probabilité libre, démontrer que l’entropie libre est concave le long des géodésiques de transport optimal, fournir des contre-exemples aux propriétés de régularité dans le transport optimal et développer une formulation de contrôle optimal de l’entropie libre.

Objectif

This project will develop an information geometry for free probability theory. Free probability is a theory of non-commuting random variables that describes the large-n behavior of many families of n x n random matrices. Free probability has had applications to data analysis, communication, finance, and many other topics where matrices appear, as well as to the structure of von Neumann algebras, which is a wide-ranging and challenging field of pure mathematics. Information geometry refers to the synthesis of optimal transport together with measures of information such as entropy, which has shaped much recent work in partial differential equations, optimization, and data analysis. Information geometry has motivated many corresponding results in free probability theory, but several deep questions remain open concerning the relationship between optimal transport and entropy in free probability, and whether it accurately describes the large-n limit of the classical information geometry for random matrices. This project aims to show that free entropy is concave along optimal transport geodesics, establish the existence of momentum measures in free probability, give an optimal control formulation of free entropy, and exhibit counterexamples to regularity properties for optimal transport through connections with quantum information. The project will be supervised by Magdalena Musat in the Department of Mathematical Sciences at the University of Copenhagen, which provides a wealth of training and resources on operator algebras and quantum mathematics.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinateur

KOBENHAVNS UNIVERSITET
Contribution nette de l'UE
€ 247 553,28
Coût total
Aucune donnée