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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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The ubiquity of optimal spectral gaps

Descripción del proyecto

Nuevas fórmulas integrales para el estudio de los vacíos espectrales

La física cuántica trata de vacíos, en particular vacíos (de energía) espectrales. Por ejemplo, en mecánica cuántica, el vacío espectral de un sistema es la diferencia de energía existente entre su estado fundamental y su primer estado excitado. En matemáticas, es la diferencia entre los módulos de los dos autovalores mayores de una matriz u operador. En general, los vacíos espectrales aportan información sobre las líneas espectrales del hidrógeno, sobre cómo barajamos las cartas, así como sobre el comportamiento de semiconductores y algoritmos de búsqueda en la web. El proyecto financiado con fondos europeos UBIQGAP investigará la naturaleza del vacío espectral de las superficies hiperbólicas y las representaciones unitarias de grupos fundamentales de superficies. Los hallazgos ayudarán a responder una serie de cuestiones, como si el vacío espectral está en todas partes y si existe para superficies aleatorias y representaciones aleatorias.

Objetivo

Spectral gap is a fundamental concept in mathematics, physics, and computer science as it governs the exponential rate at which a process converges towards its stationary state. It informs the spectral lines of hydrogen, how we shuffle cards, the behavior of semiconductors, and web search algorithms. Moreover, some of the most prominent issues of contemporary mathematics, including the Ramanujan-Petersson conjecture and the Yang-Mills mass gap, revolve around spectral gap.
This proposal seeks to investigate the nature of the spectral gap for hyperbolic surfaces and unitary representations of fundamental groups of surfaces. In the former case, the spectral gap occurs in the spectrum of the Laplace-Beltrami operator on the surface, and in the latter, it occurs in the spectrum of a Hecke operator attached to the representation.
The two main motifs of the proposal are ubiquity and optimality. Is the spectral gap ubiquitous? Does it exist for random surfaces and random representations? Is it easy to construct surfaces with a large spectral gap? In what cases can one prove that the spectral gap is close to optimal? The sharpest and most ambitious questions discussed in this proposal combine these two aspects and ask whether objects with (almost) optimal spectral gap appear with high frequency.
My main technical tool is the development of new formulas for integration over representation varieties of fundamental groups of surfaces. These integral formulas are of high independent interest. For example, I propose to establish estimates that extend important results in Voiculescu's Free Probability Theory from the context of free groups, to fundamental groups of closed compact surfaces, and beyond.
The proposal is extremely timely, as it builds on two separate breakthroughs that I have achieved in 2019. I am uniquely placed to tackle the questions of the proposal due to my broad background in geometry, analysis, and representation theory.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Palabras clave

Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).

Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

ERC-STG - Starting Grant

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2020-STG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

UNIVERSITY OF DURHAM
Aportación neta de la UEn

Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.

€ 1 437 055,00
Dirección
STOCKTON ROAD THE PALATINE CENTRE
DH1 3LE DURHAM
Reino Unido

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Región
North East (England) Tees Valley and Durham Durham CC
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

€ 1 437 055,00

Beneficiarios (1)

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