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We review different properties related to the Cauchy problem for the (nonlinear) Schrodinger equation with a smooth potential. For energy-subcritical nonlinearities and at most quadratic potentials, we investigate the necessary decay in space in order for the Cauchy problem to be locally (and globally) well-posed. The characterization of the minimal decay is different in the case of super-quadratic potentials.
We prove that nonlinear Gibbs measures can be obtained from the corresponding many-body, grand-canonical, quantum Gibbs states, in a mean-field limit where the temperature T diverges and the interaction behaves as 1/T. We proceed by characterizing the interacting Gibbs state as minimizing a functional counting the free-energy relatively to the non-interacting case. We then perform an infinite-dimensional analogue of phase-space semiclassical analysis, using fine properties of the quantum relative entropy, the link between quantum de Finetti measures and upper/lower symbols in a coherent state basis, as well as Berezin-Lieb type inequalities. Our results cover the measure built on the defocusing nonlinear Schrödinger functional on a finite interval, as well as smoother interactions in dimensions $d\geq2$.
There are well-established connections between combinatorial optimization, optimal transport theory and Hydrodynamics, through the linear assignment problem in combinatorics, the Monge-Kantorovich problem in optimal transport theory and the model of inviscid, potential, pressure-less fluids in Hydrodynamics. Here, we consider the more challenging quadratic assignment problem (which is NP, while the linear assignment problem is just P) and find, in some particular case, a correspondence with the problem of finding stationary solutions of Euler's equations for incompressible fluids. For that purpose, we introduce and analyze a suitable "gradient flow" equation. Combining some ideas of P.-L. Lions (for the Euler equations) and Ambrosio-Gigli-Savaré (for the heat equation), we provide for the initial value problem a concept of generalized ''dissipative'' solutions which always exist globally in time and are unique whenever theyare smooth.
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