Open this publication in new window or tab >>2026 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]
This thesis explores three models of random processes in the complex plane:
Schramm–Loewner evolution, the Hastings-Levitov model, and Dyson Brownian
motion. A common theme throughout the thesis is the large deviation principle
(LDP), which gives rise to functionals, called rate functions, which have intrinsic
connections with the geometry of the models.
Paper A presents a proof of the LDP for chordal Schramm–Loewner evo-
lution, SLE𝜅, in the upper half-plane, as 𝜅 → 0+, in the topology of locally
uniform convergence. The Loewner energy functional controls large deviations
and is shown to be a good rate function.
Paper B studies large deviations of the Hastings-Levitov HL(0) model in the
small-particle limit, i.e., when the number of particles tends to infinity and the
one-particle capacity vanishes while their product remains constant. In partic-
ular, the growing cluster of particles attached to the unit disk is described via
Loewner evolution, and we prove the LDP for the corresponding family of driving
measures, with the rate function equal to the relative entropy. The LDP at the
level of conformal maps is obtained via the contraction principle and leads to
an interesting minimization problem of finding a driving measure with minimal
relative entropy that produces a given cluster shape. We show that the class of
shapes generated by finite-entropy Loewner evolution contains all Weil-Petersson
and Becker quasicircles, a non-simple curve, and a Jordan curve with a cusp.
Paper C proposes a rigorous definition of Dyson Brownian motion on a
rectifiable Jordan curve. We show that the process can be constructed for inverse
temperatures 𝛽 ≥ 1, and that the transition probability function satisfies the
Fokker–Planck–Kolmogorov equation. Under additional smoothness assumptions
on the curve, we prove convergence to the stationary Coulomb gas distribution
on the curve, study large deviations at low temperature, and derive a mean-field
McKean–Vlasov equation in the hydrodynamical limit.
Paper D defines Dyson Brownian motion on a circular arc and is complemen-
tary to Paper C. The process exists for all 𝛽 > 0, and its transition probability
function satisfies the Fokker–Planck–Kolmogorov equation with reflecting bound-
ary conditions. The process is ergodic and its stationary distribution is given by
the Coulomb gas density on the circular arc.
Abstract [sv]
Denna avhandling utforskar tre modeller av stokastiska geometri i det komplexa
planet: SLE-kurvor, Hastings-Levitov-modellen och Dyson Brownsk rörelse. Ett
genomgående tema i avhandlingen är stora avvikelser, vilken ger upphov till stora
avvikelse-funktionaler med inneboende kopplingar till modellernas geometri.
I Artikel A presenteras ett bevis av en stora avvikelser-sats för Schramm–
Loewner evolution, SLE𝜅, i det övre halvplanet, då 𝜅 → 0+, i topologin för lokalt
likformig konvergens. Stora avvikelse-funktionalen ges i detta fall av Loewneren-
ergin.
I Artikel B studerar vi stora avvikelser hos Hastings-Levitov-modellen HL(0)
i en viss skalgräns när antalet partiklar går mot oändligheten och kapaciteten för
varje enskild partikel går mot noll medan deras produkt förblir konstant. Speciellt
studeras partikelkluster via Loewners differentialekvation och vi bevisar en stora
avvikelser-sats för tillhörande drivmått, med stora avvikelse-funktionalen given
av den relativa entropin. Stora avvikelser-satsen på nivån för konforma avbild-
ningar erhålls via kontraktionsprincipen och leder till ett intressant minimer-
ingsproblem som går ut på att hitta ett drivmått med minimal relativ entropi
som producerar ett givet kluster. Vi visar att klassen av kluster som genereras av
Loewnerevolution med ändlig entropi innehåller alla Weil-Petersson- och Becker-
kvasicirklar, en självskärande kurva samt en Jordankurva med en spets.
I Artikel C ges en rigorös definition av Dyson Brownsk rörelse på en rekti-
fierbar Jordankurva. Vi visar att processen kan konstrueras för inversa temper-
aturer 𝛽 ≥ 1 och att övergångssannolikhetsfunktionen uppfyller Fokker–Planck–
Kolmogorov-ekvationen. Under ytterligare antaganden om kurvans släthet be-
visar vi konvergens mot den stationära Coulomb-gasfördelningen på kurvan, stud-
erar stora avvikelser vid låg temperatur och härleder en medelfälts-McKean–
Vlasov-ekvation i den hydrodynamiska gränsen.
I Artikel D definieras Dyson Brownsk rörelse på en cirkelbåge. Processen
existerar för alla värden 𝛽 > 0 och dess övergångssannolikhetsfunktion uppfyller
Fokker–Planck–Kolmogorov-ekvationen med reflekterande randvillkor. Processen
är ergodisk och dess stationära fördelning ges av Coulomb-gastätheten på cirkel-
bågen.
Place, publisher, year, edition, pages
KTH Royal Institute of Technology, 2026
Series
TRITA-SCI-FOU ; 2025:72
National Category
Mathematical sciences
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-376750 (URN)978-91-8106-493-3 (ISBN)
Public defence
2026-03-12, F3, Lindstedtsvägen 26 & 28, Stockholm, 09:00 (English)
Opponent
Supervisors
Note
QC 2026-02-13
2026-02-132026-02-132026-02-23Bibliographically approved