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一般加性噪声扰动的分数阶随机复Ginzburg-Landau方程解的适定性

2024-06-23刘爱丽任蝶邹艳艳舒级

刘爱丽 任蝶 邹艳艳 舒级

摘要:证明带有一般加性噪声的分数阶复Ginzburg-Landau方程解的存在性与唯一性.首先通过一族正则函数逼近原方程,然后再建立逼近解的一致估计,最后再通过极限过程证明方程的存在性和唯一性.

关键词:Ginzburg-Landau方程; 一般加性噪声; 分数阶拉普拉斯算子; 适定性

中图分类号:O175.29  文献标志码:A  文章编号:1001-8395(2024)05-0682-07

doi:10.3969/j.issn.1001-8395.2024.05.014

本文考虑了如下定义在Rn上的分数阶随机复Ginzburg-Landau方程解的适定性.给定α∈(0,1),对于t>0,

du(t)+(1+iγ)(-Δ)αu(t)dt+f(t,x,u(t))dt=(h(t,x,u(t))+g(t,x))dt+σ(t,w,u(t))dW,(1)

初始条件

u(0,x)=u0(x), x∈Rn,(2)

其中,(-Δ)α是分数阶拉普拉斯算子,f(t,x,u(t))=(1+iβ)|u(t)|2u(t)是非线性函数,i是虚部,β,γ>0,h为未知的复值Lipschitz函数,g∈L2loc(R;L2(Rn)),σ是一个局部Lipschitz非线性扩散系数,W是一个定义在完备滤子空间(Ω,F,{Ft}t∈R,P)上的一个双边U-值柱形维纳过程,其中{Ft}t∈R是递增的右连续族,由包含了所有的零测度集的F -σ代数组成.

本文将研究随机复分数阶Ginzburg-Landau方程在一般加性噪声的扰动下解的适定性,主要思想来源于文献[1].分数阶拉普拉斯算子在物理学等领域有着广泛的应用[2-4].复Ginzburg-Landau方程被视为耗散情形下一种特殊的非线性Schrdinger方程,是数学物理中最重要的方程之一,具有非常丰富的物理背景和内涵,例如Benard对流问题[5],Taylor-Couette流动[6],平面Poiseuille流[7],超导中的涡流问题[8]等.分数阶Ginzburg-Landau方程是当下热门课题之一,许多数学家对它的物理性质和数学理论都表现出极大的兴趣和关注,目前已经有很多研究成果[9-15].本文所研究的分数阶Ginzburg-Landau方程解的适定性在之前已经有了很多研究[16-20].

1 预备知识

本节回顾了分数阶拉普拉斯算子的定义并介绍了所研究Ginzburg-Landau方程解的定义.

设S为Schwartz空间,它是由所有定义在Rn上的快速衰减函数所构成的空间.对于0<α<1和u∈S,定义分数阶拉普拉斯算子(-Δ)α为

(-Δ)αu(x)dx=-12C(n,α)×∫Rnu(x+y)+u(x-y)-2u(x)|y|n+2αdy, x∈Rn,(3)

其中C(n,α)是一个正数:

C(n,α)=α4αΓ(n+2α2)πn2Γ(1-α),(4)

其中,Γ是通常的Gamma函数.由文献[21]可知,对于所有的u∈S,

(-Δ)αu=F-1(|ξ|2α(Fu)), ξ∈Rn, (5)

其中,F为傅里叶变换,F-1为傅里叶逆变换.

对于0<α<1,定义分数阶Sobolev空间Hα(Rn)为

Hα(Rn)={u∈L2(Rn):∫Rn∫Rn|u(x)-u(y)|2|x-y|n+2αdxdy<∞},

赋予其范数:

‖u‖Hα(Rn)=(∫Rn|u(x)|2dx+∫Rn∫Rn|u(x)-u(y)|2|x-y|n+2αdxdy)12.

由文献[21]可知

(‖u‖L2(Rn))+‖(-Δ)α2u‖2L2(Rn))12

是‖u‖Hα(Rn)的一个等价范数.Hα(Rn)空间中的内积被定义为

(u,v)Hα(Rn)=∫Rnu(x)v(x)dx+∫Rn∫Rn(u(x)-u(y))(v(x)-v(y))|x-y|n+2αdxdy,u,v∈Hα(Rn).

为了方便,记H=L2(Rn),V=Hα(Rn),H*和V*分别是H和V的对偶空间.L2(Rn)的范数与内积记为‖·‖,(·,·).给定一个可分的Hilbert空间U,用L2(U,H)表示U到H的Hilbert-Schmidt算子所构成的空间,记L2(U,H)的范数为‖·‖L2(U,H).本文对于任意的u,v∈C,(u,v)=∫Rnudx.

刘爱丽,等:一般加性噪声扰动的分数阶随机复Ginzburg-Landau方程解的适定性

对于非线性扩散系数σ,假设对于每一个固定的u∈H,σ(·,·,u):R×Ω→L2(U,H)是循序可测的.

对于漂移项h,假设h:R×Rn×C→C是连续的,使得对于所有的t>0,u1,u2∈C且x∈Rn,

h(t,x,0)=0,|h(t,x,u1)-h(t,x,u2)|≤ψ(t,x)|u1-u2|,(6)

其中ψ∈L∞loc([WTHZ]R[WT],L∞([WTHZ]R[WT]n)).

事实上,容易得到存在常数c>0使得对于所有的z1,z2∈C,

||z1|2z1-|z2|2z2|≤c(|z1|2+|z2|2)|z1-z2|.(7)

通过(7)式可知

‖|u|2u-|v|2v‖2≤2c2(‖u‖4+‖v‖4)‖u-v‖2, u,v∈H.(8)

现定义一个全局Lipschitz函数去逼近局部Lipschitz非线性项f,对于每一个n∈N,ξn:C→C:

ξn(s)=s,|s|≤n,ns|s|,|s|>n.

容易证得ξn:C→C是全局Lipschitz连续的.事实上,可以得到

|ξn(s1)-ξn(s2)|≤|s1-s2|,s1,s2∈C(9)

|ξn(s)|≤n, |ξn(s)|≤|s|, ∈C.(10)

fn(t,x,s)=f(t,x,ξn(s))=(1+iβ)|ξn(s)|2ξn(s),

于是给定n∈N,通过(7),(9)和(10)式可以发现:对于s,s1,s2∈H,

‖(1+iβ)|ξn(s1)|2ξn(s1)-(1+iβ)|ξn(s2)|2ξn(s2)‖2≤4b2n4‖s1-s2‖2,(11)

其中b>0为一个常数.

定义 1.1

令u0∈L2(Ω,H)是F0-可测的.若一个连续的H-值Ft-适应的随机过程u满足,

u∈L2(Ω,C([0,T],H))∩L2(Ω,L2(0,T;V))∩L4(Ω,L4(0,T;L4(Rn))), T>0,(12)

使得对于所有的t≥0,ξ∈V∩L4(Rn),下面的式子在P-几乎处处的条件下成立,

(u(t),ξ)+∫t0(1+iγ)((-Δ)α2,(-Δ)α2ξ)ds+∫t0(f(s,x,u(s)),ξ)dxds=(u0,ξ)+∫t0(h(s,·,u(s)),ξ)ds+∫t0(g(s),ξ)ds+∫t0(σ(s,u(s)),ξ)dW,(13)

其中随机项中的ξ由Riesz表示定理看成是H*=H中的元,则称u是方程(1)和(2)的一个解.

注 1.2

若u是(1)和(2)式在定义1.1意义下的一个解,则

(-Δ)αu∈L2(Ω,L2(0,T;V*)),f∈L43(Ω,L43(0,T;L43(Rn))).

因此,一个连续H-值的Ft-适应的随机过程u是(1)和(2)式在定义1.1的意义下的一个解当且仅当u满足(12)式,且对所有的t≥0,下面的等式在

(V∩L4(Rn))*中成立且在P-几乎处处的条件下成立,

u(t)+∫t0(1+iγ)(-Δ)αu(s)ds+∫t0f(s,·,u(s))ds=u0+∫t0h(s,·,u(s))ds+∫t0g(s)ds+∫t0σ(s,u(s))dW.(14)

因此(13)和(14)式是等价的.

2 一般加性噪声情形的适定性

本节证明带有一般加性噪声的方程(1)和(2)的解的存在性与唯一性.更具体地说,设σ:R×Ω→L2(U,H)是一个循序可测的过程使得

σ∈L2(Ω,L2(0,T;L2(U,H))), T>0.(15)

于是考虑如下带有一般加性噪声的Ginzburg-Landau方程:

du(t)+(1+iγ)(-Δ)αu(t)dt+f(t,x,u(t))dt=h(t,x,u(t))dt+g(t,x)dt+σ(t,ω)dW,x∈Rn, t>0,(16)

初始条件

u(0,x)=u0(x), x∈Rn,(17)

其中,f(t,x,u(t))=(1+iβ)|u(t)|2u(t).

接下来,将去证明方程(16)和(17)在条件(15)下解的存在性与唯一性.

定理 2.1

假设(6),(11)和(15)式成立且u0∈L2(Ω,H)是F0-可测的,则问题(16)和(17)在定义1.1的意义下有唯一解u满足:

‖u‖2L2(Ω,C([0,T],H))+‖u‖2L2(Ω,L2(0,T;V))+‖u‖4L4(Ω,L4(0,T;L4(Rn)))≤L(T)(1+‖u0‖2L2(Ω,H)+‖g‖2L2(0,T;H)+‖σ‖2L2(Ω,L2(0,T;L2(U,H)))),(18)

其中L(T)是只与T有关的正数.

证明 此定理的证明分为以下四步完成.

1) 正则函数的逼近.在这一步中,通过一族正则函数来逼近(15)式中的σ,为了达到目的,选择一个正整数h0使得h0>n8.于是对每个0<α<1,H2h0(Rn)L4(Rn)且H2h0(Rn)Hα(Rn).令V0=H2h0,于是有V0V且V0L4(Rn).给定k∈N,设σk=(I-1kΔ)-h0σ,则σk∈L2(0,T;L2(U,V0)).

通过文献[22]中定理2.3可知,对于任意k∈N,存在唯一连续的H-值Ft-适应的随机过程uk,且uk∈L2(Ω,C([0,T],H))∩L2(Ω,L2(0,T;V))∩L4(Ω,L4(0,T;L4(Rn))),使得对于任意t≥0且ξ∈V∩L4(Rn),在P-几乎处处的意义下有

(uk(t),ξ)+∫t0(1+iγ)((-Δ)α2uk(s),(-Δ)α2ξ)ds+∫t0(f(s,·,uk(s)),ξ)ds=(u0,ξ)+∫t0(h(s,·,uk(s)),ξ)ds+∫t0(g(s),ξ)ds+∫t0ξσk(s)dW(s).(19)

由文献[22]可知,存在一个与k无关的正数c1=c1(t)使得对于任意的k∈N,

‖uk‖2L2(Ω,C([0,T],H))+‖uk‖2L2(Ω,L2(0,T;V))+‖uk‖4L4(Ω,L4(0,T;L4(Rn)))≤c1(1+‖u0‖2L2(Ω,H)+‖g‖2L2(0,T;H)+‖σk‖2L2(Ω,L2(0,T;L2(U,H)))).

根据算子(I-1kΔ)-h0的压缩性,对所有k∈N,

‖uk‖2L2(Ω,C([0,T],H))+‖uk‖2L2(Ω,L2(0,T;V))+‖uk‖4L4(Ω,L4(0,T;L4(Rn)))≤c1(1+‖u0‖2L2(Ω,H)+‖g‖2L2(0,T;H)+‖σ‖2L2(Ω,L2(0,T;L2(U,H)))).(20)

由(20)式可得,对任意k∈N,

‖f(·,·,uk)‖43L43(Ω,L43(0,T;L43(Rn)))=∫T0∫Rn|(1+iβ)|uk(t)|2uk(t)|43dxdt≤c2∫T0∫Rn|uk(t)|4dxdt=c2‖uk‖4L4(0,T;L4(Rn))≤c3(1+‖u0‖2L2(Ω,H)+‖g‖2L2(0,T;H)+‖σ‖2L2(Ω,L2(0,T;L2(U,H)))).(21)

2) 逼近解的一致估计.由文献[22]中定理3.3的证明可知,对于任意的k∈N,(19)式的解uk可以通过下面在V*中的方程的解uk,n取极限得到

uk,n(t)+∫t0(1+iγ)(-Δ)αuk,n(s)ds+∫t0fn(s,·,uk,n(s))ds=∫t0h(s,·,uk,n(s))ds+u0+∫t0g(s)ds+∫t0σk(s)dW.(22)

uk1,n(t)-uk1,n(t)+∫t0(1+iγ)(-Δ)α(uk1,n(s)-uk2,n(s))ds+∫t0fn(s,·,uk1,n(s))-fn(s,·,uk2,n(s))ds=∫t0h(s,·,uk1,n(s))-h(s,·,uk2,n(s))ds+∫t0σk1(s)-σk2(s)dW.

对上式运用伊藤公式并取实部可得

‖uk1,n(t)-uk1,n(t)‖2+2∫t0‖(-Δ)α2(uk1,n(s)-uk2,n(s))‖2ds=-2Re∫t0(fn(s,·,uk1,n(s))-fn(s,·,uk2,n(s)),uk1,n(s)-uk2,n(s))ds+2Re∫t0(h(s,·,uk1,n(s))-h(s,·,uk2,n(s)),uk1,n(s)-uk2,n(s))ds+∫t0‖σk1(s)-σk2(s)‖2L2(U,H)ds+2Re∫t0(uk1,n(s)-uk2,n(s),σk1(s)-σk2(s))dW.(23)

先处理(23)式右边的第一项.由(11)式可知

-2Re∫t0(fn(s,·,uk1,n(s))-fn(s,·,uk2,n(s)),uk1,n(s)-uk2,n(s))ds=-2Re∫t0((1+iβ)|ξn(uk1,n(s))|2ξn(uk1,n(s))-(1+iβ)|ξn(uk2,n(s))|2ξn(uk2,n(s)),uk1,n(s)-uk2,n(s))ds≤2∫t0‖(1+iβ)|ξn(uk1,n(s))|2ξn(uk1,n(s))-(1+iβ)|ξn(uk2,n(s))|2ξn(uk2,n(s))‖×‖uk1,n(s)-uk2,n(s)‖ds≤4bn2∫t0‖uk1,n(s)-uk2,n(s)‖2ds.(24)

再处理(23)式右边的第二项.由(6)式可知

2Re∫t0(h(s,·,uk1,n(s))-h(s,·,uk2,n(s)),uk1,n(s)-uk2,n(s))ds≤2∫t0∫Rnψ(t,x)|uk1,n(s)-uk2,n(s)|2dxds≤2‖ψ‖L∞(0,T;L∞(Rn))×∫t0‖uk1,n(s)-uk2,n(s)‖2ds.  (25)

将(24)和(25)式代入(23)式中可得

‖uk1,n(t)-uk1,n(t)‖2+2∫t0‖(-Δ)α2×(uk1,n(s)-uk2,n(s))‖2ds≤c4∫t0‖uk1,n(s)-uk2,n(s)‖2+∫t0‖σk1(s)-σk2(s)‖2L2(U,H)ds+2Re∫t0(uk1,n(s)-uk2,n(s),σk1(s)-σk2(s))dW.

再由Burkholder-Davis-Gundy不等式,对于T>0,存在与k1,k2,n无关的正数c5=c5(T)使得

E(sup0≤t≤T‖uk1,n(t)-uk2,n(t)‖2)+E(∫T0‖uk1,n(s)-uk2,n(s)‖2Vds≤c5E(∫T0‖σk1(s)-σk2(s)‖2L2(U,H)ds).(26)

由文献[22]可知,存在Ω的一个子集Ω1,且P(Ω1)=1,使得对于每一个固定的k∈N和ω∈Ω1,当n→∞时,

在L∞(0,T;H)中,

uk,n(ω)w*uk(ω),(27)

在L2(0,T;V)中,

uk,n(ω)wuk(ω),(28)

在L4(0,T;L4(Rn)中,

ξ(uk,n)(ω)wuk(ω),(29)

在L43(0,T;L43(Rn)),

fn(·,·,uk,n(ω))ωf(·,·,uk(ω)).(30)

由(28)式可知

‖uk1(ω)-uk2(ω)‖2L2(0,T;V)≤lim infn→∞‖uk1,n(ω)-uk2,n(ω)‖2L2(0,T;V).

因此

E(‖uk1-uk2‖2L2(0,T;V))≤E(lim infn→∞‖uk1,n-uk2,n‖2L2(0,T;V)).

由(26)式和Fatou引理可知

E(‖uk1-uk2‖2L2(0,T;V))≤E(lim infn→∞‖uk1,n-uk2,n‖2L2(0,T;V))≤

c6E(∫T0‖σk1(s)-σk2(s)‖2L2(U,H)ds).(31)

类似地,通过(27)式和Fatou引理可知

E(‖uk1-uk2‖2C([0,T],H))≤c6E(∫T0‖σk1(s)-σk2(s)‖2L2(U,H)ds).(32)

由于在L2(Ω,L2(0,T;L2(U,H)))中,当k→∞时,σk→σ,故{uk}∞k=1是L2(Ω,C([0,T],H))∩L2(Ω,L2(0,T;V))中的柯西列.因此,存在u∈L2(Ω,C([0,T],H))∩L2(Ω,L2(0,T;V))使得在L2(Ω,C([0,T],H))∩L2(Ω,L2(0,T;V))中,

limk→∞ uk=u,(33)

其中的u是一个连续的H-值Ft-适应过程.

另一方面,通过(33)式可知,存在一个子列,使得对于几乎处处的(ω,t,x)∈Ω×[0,T]×Rn,

uk→u.(34)

由(21)式可知,存在M∈L43(0,T;L43(Rn))使得在L43(0,T;L43(Rn))中,

f(·,·,uk)ωM.(35)

通过(34)和(35)式及Mazur定理可知M=f(·,·,u),因此在

L43(0,T;L43(Rn))中,f(·,·,uk)ωf(·,·,u).(36)

类似地,通过(20)和(34)式可知在L4(0,T;L4(Rn))中,

uk→u.(37)

3) 逼近解的极限过程.给定φ∈L∞(Ω,Rn),ξ∈V∩L4(Rn),由(33)式,对任意t∈[0,T],

E((uk(t),ξ)φ)→E((u(t),ξ)φ).(38)

此外,通过(33)式可知,对于任意t∈[0,T],

E(φ∫t0(1+iγ)((-Δ)α2uk(s),(-Δ)α2ξ)ds)=E(∫t0(1+iγ)((-Δ)α2uk(s),1[0,t](s)φ(-Δ)α2ξ)ds)→

E(∫t0(1+iγ)((-Δ)α2u(s),1[0,t](s)φ(-Δ)α2ξ)ds)=E(φ∫t0(1+iγ)((-Δ)α2u(s),(-Δ)α2ξ)ds).(39)

类似地,由(36)式可知,对于任意t∈[0,T],

E(φ∫t0(f(s,·,uk(s)),ξ)ds)→E(φ∫t0(f(s,·,u(s)),ξ)ds).(40)

又因为在L2(Ω,L2(0,T;L2(U,H)))中σk→σ,可得,对于任意t∈[0,T],

E(φ∫t0ξσk(s)dW(s))→E(φ∫t0ξσ(s)dW(s)).(41)

将方程(19)两边同时乘以φ,再取期望,令k→∞,于是由(6),(33)和(38)~(41)式可知,对于任意t∈[0,T],ξ∈V∩L4(Rn),

E(φ(u(t),ξ))+E(φ∫t0(1+iγ)((-Δ)α2u(s),(-Δ)α2ξ)ds)+E(φ∫t0(f(s,·,u(s)),ξ)ds)=E(φ(u0,ξ))+E(φ∫t0(1+iγ)((-Δ)α2u(s),(-Δ)α2ξ)ds)+E(φ∫t0(g(s),ξ)ds)+E(φ∫t0ξσ(s)dW(s)).(42)

由于φ∈L∞(Ω,R)是任意的,从(42)式可以推断出,对于任意t∈[0,T],ξ∈V∩L4(Rn),存在Ω的子集Ω2且Ω2只与t和ξ有关,P(Ω2)=0,使得对于任意的ω∈ΩΩ2,

(u(t),ξ)+∫t0(1+iγ)((-Δ)α2u(s),(-Δ)α2ξ)ds+∫t0(f(s,·,u(s)),ξ)dxds=(u0,ξ)+∫t0(h(s,·,u(s)),ξ)ds+∫t0(g(s),ξ)ds+∫t0ξσ(s)dW(s).(43)

注意到Ω2也许依赖于t∈[0,T],ξ∈V∩L4(Rn).由于空间V∩L4(Rn)是可分的且(43)式中的每一项对时间t都是连续的,因此,能够找到一个不依赖于t和ξ的子集Ω2且P(Ω2)=0,使得(43)式对任意的ω∈ΩΩ2,t∈[0,T]且ξ∈V∩L4(Rn)成立.

最后,由(33)和(37)式可知

u∈L2(Ω,C([0,T],H))∩L2(Ω,L2(0,T;V))∩L4(Ω,L4(0,T;L4([WTHZ]R[WT]n))).(44)

此外,通过(20),(33)和(37)式可知

‖u‖2L2(Ω,C([0,T],H))+‖u‖2L2(Ω,L2(0,T;V))+‖u‖4L4(Ω,L4(0,T;L4(Rn)))≤c1(1+‖u0‖2L2(Ω,H)+‖g‖2L2(0,T;H)+‖σ‖2L2(Ω,L2(0,T;L2(U,H)))).(45)

4) 解的唯一性.假设u1和u2都是(16)和(17)式在定义1.1意义下的解,初值分别为u0,1和u0,2.设=u1-u2,于是有对任意的t∈[0,T]且ξ∈V∩L4(Rn),下面的式子在P-几乎处处的意义下成立:

((t),ξ)+∫t0(1+iγ)((-Δ)α2(s),(-Δ)α2ξ)ds+∫t0(f(s,·,u1(s))-f(s,·,u2(s)),ξ)ds=(u0,1-u0,2,ξ)+∫t0(h(s,·,u1(s))-h(s,·,u2(s)),ξ)ds.(46)

同时有

ddt=-(1+iγ)(-Δ)α-f(·,·,u1)-f(·,·,u2)+h(·,·,u1)-h(·,·,u2).(47)

由(44),(47)式和文献[23]可知,对于几乎所有的t∈[0,T],

ddt‖(t)‖2=-2‖(-Δ)α2(t)‖2-2Re(f(·,·,u1(t))-f(·,·,u2(t)),(t))+2Re(h(·,·,u1(t))-h(·,·,u2(t)),(t)).(48)

先处理(47)式右边第二项:

-2Re(f(·,·,u1(t))-f(·,·,u2(t)),(t))=-2Re((1+iβ)|u1(t)|2u1(t)-(1+iβ)|u2(t)|2u2(t),u1(t)-u2(t))≤21+β2c2(‖u1(t)‖4+‖u2(t)‖4)‖(t)‖2+1+β2‖(t)‖2.(49)

再处理(47)式右边的第三项:

2Re(h(·,·,u1(t))-h(·,·,u2(t)),(t))≤2∫Rn|h(t,x,u1(t))-h(t,x,u2(t))||(t)|dx≤2∫Rnψ(t,x)|(t)|2dx≤2‖ψ‖L∞(0,T;L∞(Rn))‖(t)‖2.

由(47)~(49)式和Gronwall不等式可知

‖(t)‖2≤e21+β2c2(‖u1(t)‖4+‖u2(t)‖4)+c7×‖0,1-0,2‖2.

从而有

E(‖(t)‖2)≤e21+β2c2(‖u1(t)‖4+‖u2(t)‖4)+c7E(‖0,1-0,2‖2).

唯一性得证.

参考文献

[1] WANG B. Dynamics of fractional stochastic reaction-diffusion equations on unbounded domains driven by nonlinear noise[J]. J Differ Equ,2019,268:1-59.

[2] GUAN Q, MA Z. Boundary problems for fractional Laplacians[J]. Stoch Dyn,2005,5:385-424.

[3] AIFANTIS E C. Gradient nanomechanics: applications to deformation, fracture, and diffusion in nanopolycrystals[J]. Metallurgical and Materials Transactions A,2011,42:2985-2998.

[4] GUAN Q, MA Z. Reflected symmetric α-stable processes and regional fractional Laplacian[J]. Probab Theory Relat Fields,2006,134:649-694.

[5] BETHUEL F, BREZIS H, HELEIN F. Ginzburg-Landau vortices[M]. Boston: Birkhauser,1994.

[6] LIN F. Some dynamical properties of Ginzburg-Landau vortices[J]. Comm Pure Appl Math,1996,49:323-359.

[7] LIN F. A remark on the previous paper “Some dynamical properties of Ginzburg-Landau vortices”[J]. Comm Pure Appl Math,1996,49:361-364.

[8] BARTUCCELLI M, CONSTANTIN P, DOERING C, et al. On the possibility of soft and hard turbulence in the complex Ginzburg-Landau equation[J]. Physica D,1990,44:421-444.

[9] GUO C, SHU J, WANG X. Fractal dimension of random attractors for non-autonomous fractional stochastic Ginzburg-Landau equations[J]. Acta Math Sin(English Ser),2020,36:318-336.

[10] YANG L, SHU J. Dynamics of non-autonomous fractional stochastic Ginzburg-Landau equations with multiplicative noise[J]. Commun Pure Appl Anal,2019,18:2409-2431.

[11] LU H, BATE P W, L? S J, et al. Dynamics of the 3D fractional Ginzburg-Landau equation with multiplicative noise on an unbounded domain[J]. Commun Math Sci,2016,14:273-295.

[12] LI J, XIA L. The fractional Ginzburg-Landau equation with distributional initial data[J]. Commun Pure Appl Anal,2013,5:2173-2187.

[13] LU H, L? S. Random attractor for fractional Ginzburg-Landau equation with multiplicative noise[J]. Taiwanese Journal of Mathematics,2014,18:435-450.

[14] LU H, L? S, FENG Z. Asymptotic dynamics of 2D fractional complex Ginzburg-Landau equation[J]. International Journal of Bifurcation and Chaos,2013,23:1350202.

[15] LU H, LI J, ZHANG M. Stochastic dynamics of non-autonomous fractional Ginzburg-Landau equations on [WT5"HZ]R[WT5"BZ]3[J]. Discrete and Continuous Dynamical Systems-B,2022,27:6943-6968.

[16] GUO B, HUO Z. Well-posedness for the nonlinear fractional Schrdinger equation and inviscid limit behavior of solution for the fractional Ginzburg-Landau equation[J]. Fractional Calculus and Applied Analysis,2013,16:226-242.

[17] LI J, XIA L. Well-posedness of fractional Ginzburg-Landau equation in Sobolev spaces[J]. Appl Anal,2013,5:1074-1084.

[18] PU X, GUO B. Well-posedness and dynamics for the fractional Ginzburg-Landau equation[J]. Appl Anal,2013,92:318-334.

[19] GU X, SHI L, LIU T. Well-posedness of the fractional Ginzburg-Landau equation[J]. Appl Anal,2019,14:2545-2558.

[20] NIKOLOVA E, TARULLI M, VENKOV G. Unconditional well-posedness in the energy space for the Ginzburg-Landau equation[J]. AIP Conference Proceedings,2019,2159:030024.

[21] NEZZA E D, PALATUCCI G, VALDINOCI E. Hitchhikers guide to the fractional Sobolev spaces[J]. Bull Sci Math,2012,136:521-573.

[22] LIU A L, SHU J, ZOU Y Y, et al. Well-posedness of fractional stochastic complex Ginzburg-Landau equations driven by regular additive noise[J]. Discrete and Continuous Dynamical Systems-B,2023,28:5418-5436.

[23] LION J L. Quelques methodes de resolution des problemes aux limites non-lineaires[M]. Paris: Dunod,1969.

Well-posedness of Fractional Stochastic Complex Ginzburg-Landau Equation

Driven by General Additive Noise

LIU Aili1,2, REN Die1,2, ZOU Yanyan1,2, SHU Ji1,2

(1. School of Mathematical Science, Sichuan Normal University, Chengdu 610066, Sichuan;2. V.C. & V.R. Key Lab, Sichuan Normal University, Chengdu 610066, Sichuan)

Abstract:This paper deals with the well-posedness of the solutions of the fractional complex Ginzburg-Landau equation driven by general additive noise. We first approximate the drift coefficient by regular drift terms and construct a sequence of approximate solutions. Then we derive uniform estimates and prove the limit of the approximate solutions is a solution of the original equation. Finally, we show the uniqueness of solutions.

Keywords:Ginzburg-Landau equation; general additive noise; fractional Laplacian; well-posedness2020 MSC:35B44; 60H15

(编辑 周 俊)

基金项目:国家自然科学基金(12326414)和四川省科技厅项目(2023NSFSC0076)

*通信作者简介:舒 级(1976—),男,教授,博导,主要从事随机动力系统和偏微分方程的研究,E-mail:shuji2008@hotmail.com

引用格式:刘爱丽,任蝶,邹艳艳,等. 一般加性噪声扰动的分数阶随机复Ginzburg-Landau方程解的适定性[J]. 四川师范大学学报(自然科学版),2024,47(5):682-688.