Appell F1, F3, Lauricella FD(3), and Lauricella-Saran FS(3) Analytic Continuations and Numerical Evaluation for Feynman Integrals

Konsep Inti

Multivariable hypergeometric functions are analyzed for analytic continuations and numerical evaluations, particularly focusing on Appell F1, F3, Lauricella FD(3), and Lauricella-Saran FS(3) for applications in Feynman integrals.

Abstrak

研究では、Appell F1、F3、Lauricella FD(3)、およびLauricella-Saran FS(3)の多変数超幾何関数が解析され、フェイマン積分への応用に焦点を当てて解析的な継続と数値評価が行われました。これらの関数は広範囲で利用され、特にフェイマン積分計算で頻繁に現れることから重要性が高まっています。この研究は、Mathematicaを使用して実装されたパッケージを提供し、非一般的なパラメータ値に対する適切な限界手法も議論されました。

Statistik

2F1(a, b; c|x) = ∞ X m=0 (a)m(b)m(c)m xm / m!
F1 (a, b1, b2; c|x, y) = ∞ X m,n=0 (a)m+n(b1)m(b2)n(c)m+n xmyn / m!n!
F (N)D(a, b1, ... , bN; c|z1,... , zN) = ∞ X j1=0 ... ∞ X jN=0 (a)j1+...+jN(b1)j1... (bN)jN(c)j1+...+jN zj11 ... zjNN / j1!... jN!
F (3)S(a1, a2, b1, b2; c|x,y,z) = ∞ X m,n,p=0 (a1)m(a2)n+p(b1)m(b2)n(b3)p(c)m+n+p xmynzp / m!n!p!

Kutipan

"Analytic continuations of multivariable hypergeometric functions can be derived by leveraging known analytic continuations of hypergeometric functions with fewer variables."
"Efficient evaluation of numerical values within the package requires selecting suitable analytic continuations with fast convergence rates."
"The method of Olsson automates finding the analytic continuations of multivariable hypergeometric functions in Mathematica."

Wawasan Utama Disaring Dari

Analytic continuations and numerical evaluation of the Appell $F_1$, $F_3$, Lauricella $F_D^{(3)}$ and Lauricella-Saran $F_S^{(3)}$ and their Application to Feynman Integrals

by Souvik Bera,... pada arxiv.org 03-05-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.02237.pdf

Pertanyaan yang Lebih Dalam

How do the analytic continuations impact the efficiency of evaluating multivariable hypergeometric functions

解析的な継続は、多変数超幾何関数の評価効率にどのように影響するでしょうか？
解析的な継続は、特定の点で複数の異なる収束領域を持つ関数を適切に評価するために重要です。例えば、与えられた点がある特定の収束領域内にある場合、その点で最も速く収束する適切な解析的継続を選択して使用することで、計算時間や精度を向上させることが可能です。この方法では、無駄な計算や不必要な演算回数を減らすことができます。また、正確性と迅速性を両立させるために最適化されたアルゴリズムや戦略を採用することも重要です。

What are potential limitations or challenges faced when applying these methods to non-generic parameter values

非一般的パラメータ値へのこれらの手法の適用時に直面する潜在的制限事項や課題は何ですか？
非一般的パラメータ値への手法の適用ではいくつかの課題が考えられます。まず第一に、非一般的パラメータ値では通常期待されるような収束性が得られない場合があります。この問題は特定条件下で発生し得る不連続性や発散から生じます。そのため、正確かつ信頼性高く結果を得るためには十分な注意と対処策が必要です。
また、非一般的パラメータ値では通常利用されている解析的継続方法だけでは対応しきれない場合もあります。このような場合は新しい戦略や手法を開発したり、「限界」ケースへ向けて専門知識や洞察力が求められます。

How can the findings from this study be extended to other areas beyond Feynman integrals

この研究から得られた知見はフェインマン積分以外でも他の分野へどのように拡張可能ですか？
今回行われた多変量超幾何関数およびその解析接着物理学以外でも他分野へ応用可能性大きく存在します。

物理学：共形場理論（CFT）等
数学：微分方程式理論
統計学：モデリングおよび予測
コンピュータサイエンス：アルゴリズム開発
これら他分野でも同様技術・手法・アプローチ等活用して問題解決及ビジョン拡大可能です。