RESEARCH IN RESIDENCE

Flexibility of the Pressure Function for Anosov Diffeomorphisms on a Torus
Flexibilité de la pression pour les difféomorphismes Anosov du tore

6 – 10 November, 2023

Participants

Tamara Kucherenko (City University of New York)
Anthony Quas (University of Victoria)

   The proposed project is in the general area of thermodynamic formalism and specifically addresses the fexibility questions for smooth hyperbolic systems explicitly raised by Katok and his co-authors. One such question is to give a nice characterization of the functions which arise as pressure functions of the geometric potential for Anosov diffeomorphisms on a two-dimensional torus. Anosov diffeomorphisms naturally arise as an attempt to locally consolidate a system’s dynamics into directions of expansion and contraction, and hence their global behavior and structure have been the focus of numerous studies since the groundbreaking work of Anosov in 1967. Providing a nice characterization of the pressure function for the geometric potential of an Anosov map would make a significant impact in the field of dynamics. Our approach to this question is to model the Anosov diffeomorphism by a shift of finite type and address the two questions: (i) what are the possible pressure functions corresponding to Hölder continuous functions on the shift of finite type; (ii) of these pressure functions, which ones arise as the pressure function of a geometric potential? Our initial goal is to show that the set of pressure functions for Anosov diffeomorphisms with respect to the geometric potential is equal to the set of pressure functions for linear Anosov automorphism with respect to Hölder potentials. Our main idea is to use the Teichmüller structure of the space of Anosov diffeomorphisms discovered by Cawley in the early 90s.

   Le projet proposé s’inscrit dans le domaine général du formalisme thermodynamique et plus particulièrement aborde les questions de la flexibilité pour les systèmes hyperboliques lisses explicitement soulevées par Katok et ses co-auteurs. Une de ces questions est de donner une belle caractérisation des fonctions qui se présentent comme des fonctions de pression du potentiel géométrique pour les difféomorphismes Anosov du tore en dimension deux. Les difféomorphismes Anosov apparaissent naturellement comme une tentative de consolider localement la dynamique d’un système dans des directions d’expansion et de contraction, et donc leur comportement global et leur structure ont fait l’objet de de nombreuses études depuis les travaux pionniers d’Anosov en 1967. Offrant une belle caractérisation de la fonction de pression pour le potentiel géométrique d’une carte d’Anosov aurait un impact significatif dans le domaine de la dynamique. Notre approche de cette question est de modéliser le difféomorphisme d’Anosov par un décalage de type fini et d’aborder les deux questions : (i) quelles sont les fonctions de pression possibles correspondant aux fonctions continues dans la sense d’Hölder sur un décalage de type fini ; (ii) parmi ces fonctions de pression, quelles fonctions apparairaissent comme la fonction de pression d’un potentiel géométrique ? Notre objectif initial est de montrer que l’ensemble des fonctions de pression pour les difféomorphismes d’Anosov par rapport à la géométrie potentiel est égal à l’ensemble des fonctions de pression pour l’automorphisme linéaire d’Anosov avec par rapport aux potentiels Hölderiens. Notre idée principale est d’utiliser la structure Teichmüller de l’espace des difféomorphismes Anosov découvert par Cawley au début des années 90.

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