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Solución numérica de la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo en 2D utilizando el método de soluciones particulares con funciones base polinómicas

Autores: Dangal, Thir Raj; Khatri Ghimire, Balaram; Lamichhane, Anup Raja

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Solución numérica de la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo en 2D utilizando el método de soluciones particulares con funciones base polinómicas


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas aplicadas

Palabras clave

Método
Soluciones particulares
Funciones base polinómicas
MPS-PBF
Funciones base radiales
RBFs

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El método de soluciones particulares utilizando funciones base polinómicas (MPS-PBF) se ha utilizado extensamente para resolver varios tipos de ecuaciones diferenciales parciales. Los métodos tradicionales que emplean funciones base radiales (RBF), como las funciones gaussianas, multicuadráticas y Matérn, a menudo sufren problemas de precisión debido a su dependencia de un parámetro de forma, que es muy difícil de seleccionar de manera óptima. En este estudio, adoptamos el MPS-PBF para resolver la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo en dos dimensiones. Al utilizar funciones base polinómicas, nuestro enfoque elimina la necesidad de determinar un parámetro de forma, simplificando así el proceso de solución. La discretización espacial se realiza utilizando el MPS-PBF, mientras que la discretización temporal se maneja a través de los métodos de Euler hacia atrás y Crank-Nicolson. Para abordar la mala condicionamiento de la matriz del sistema resultante, incorporamos una técnica de múltiples escalas. Para validar la eficacia del esquema propuesto, presentamos cuatro ejemplos numéricos y comparamos los resultados con soluciones analíticas conocidas, demostrando la precisión y robustez del esquema.

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