• Keine Ergebnisse gefunden

µn(t) := R

−∞eht,xin(x) konvergiere auf Qka punktweise. Dann ist (µn)n

schwach konvergent gegen ein (eindeutig bestimmtes) endliches Maß µ.

Beweis. Sei 0< b < a. Das Integral Ln(z) :=R

Rkehz,xin(x) existiert aufSbk und ist dort gleichm¨aßig beschr¨ankt. Es gilt n¨amlich f¨ur z=u+iv∈Sbk

|Ln(z)|= Z

Rk

ehu+iv,xin(x) ≤

Z

Rk

ehu,xin(x). (371) Aus eux≤P

δ∈{−1,1}kehδb,xi folgt|Ln(z)| ≤P

δ∈{−1,1}kµ˜n(δb) und wegen der punktweisen Konvergenz von (˜µn)n istLn gleichm¨aßig beschr¨ankt aufSbk.

Wir zeigen, dass Ln auf Sak partiell komplex differenzierbar ist. F¨ur alle z ∈Sak1 istλn(ζ) := R

Rkeh(ζ,z),xin(x) holomorph aufSa. Es gilt n¨amlich f¨ur alle kompakten Dreiecke△ ⊂Sa

Z

eh(ζ,z),xidz= 0, (372)

weil eh(ζ,z),xi f¨ur alle x∈ Rund z ∈ Sak1 eine holomorphe Funktion inζ ist.

Der Satz von Tonelli liefert dann Z

λn(ζ)dζ = Z

Z

Rk

eh(ζ,z),xin(x)dζ

= Z

Rk

Z

eh(ζ,z),xidζ dµn(x) = 0,

(373)

d. h., λn ist holomorph. Wir haben gezeigt, dassLn nach der ersten Variablen partiell komplex differenzierbar ist. F¨ur die anderenk−1 Variablen verwenden wir dasselbe Argument und erhalten, dassLn aufSak partiell komplex differen-zierbar ist.

Die Folge (Ln)n ist auf dem Streifen Sbk partiell komplex differenzierbar und gleichm¨aßig beschr¨ankt. Ferner konvergiert sie auf Qkb. Nach Lemma 73 konvergiert (Ln)n dann gegen eine auf Sbk partiell komplex differenzierbare FunktionL.

Die Folge der Fourier-Transformierten ˆµn(t) =Ln(it) konvergiert demnach auf ganz Rk gegenL(it). Nach Satz 68 ist L(it) die Fourier-Transformierte eines eindeutig bestimmten endlichen Maßesµund die Folge (µn) konvergiert schwach gegenµ.

A.2 Hilfss¨ atze

Proposition 75. Seien B ⊆A6=∅ endliche Mengen und f :A→[1,∞[ eine Abbildung. Es gilt

X

x∈B

f(x)≤ |B|

|A|

1/2X

x∈A

f(x)2. (374)

Beweis. Die Cauchy-Schwarz-Ungleichung liefert

Ist zus¨atzlich q <1, so gilt:

X

und folglich die erste Behauptung. Ebenso gilt X

das liefert die zweite Behauptung.

Korollar 77. F¨ur ganze Zahlen 0≤m≤nmit n≥1 gilt:

Beweis. Ausmultiplizieren der Fakult¨aten f¨uhrt auf und Proposition 64 liefert die erste Ungleichung. Der Zusatz f¨urm=s−kfolgt unmittelbar durch Einsetzen. r≥1. Wir beginnen mit zwei Beobachtungen. Es ist erstens

f(j1, . . . , jn) = X

1l1<···<lrn

j1. . . jn

jl1. . . jlr

(384) eine symmetrische Funktion, f summiert n¨amlich ¨uber alle M¨oglichkeiten aus j1, . . . , jn jen−rFaktoren auszuw¨ahlen deren Produkte. Eine Permutation der

17Im Fall r = 0 besitzt die innere Summe genau einen Summanden, n¨amlich das leere Produkt. Sie ist also gleich 1. Im Falln= 0 gilt zus¨atzlich dasselbe f¨ur die ¨außere Summe.

Literatur

[1] Gernot Akemann, Jinho Baik, and Philippe Di Francesco (eds.), The Oxford hand-book of random matrix theory, Oxford University Press, Oxford, 2011. MR2920518 (2012m:60007)

[2] Heinz Bauer, Wahrscheinlichkeitstheorie, 5th ed., de Gruyter Lehrbuch. [de Gruyter Textbook], Walter de Gruyter & Co., Berlin, 2002 (German). MR1902050 (2003b:60001) [3] Patrick Billingsley,Convergence of probability measures, John Wiley & Sons Inc., New

York, 1968. MR0233396 (38 #1718)

[4] Salomon Bochner and William Ted Martin,Several Complex Variables, Princeton Math-ematical Series, vol. 10, Princeton University Press, Princeton, N. J., 1948. MR0027863 (10,366a)

[5] J. H. Curtiss, A note on the theory of moment generating functions, Ann. Math.

Statistics13(1942), 430–433. MR0007577 (4,163f)

[6] L´aszl´o Erd˝os, Antti Knowles, Horng-Tzer Yau, and Jun Yin,Spectral statistics of Erd˝ os-R´enyi Graphs II: Eigenvalue spacing and the extreme eigenvalues, Comm. Math. Phys.

314(2012), no. 3, 587–640, DOI 10.1007/s00220-012-1527-7. MR2964770

[7] L´aszl´o Erd˝os and Horng-Tzer Yau, Universality of local spectral statistics of random matrices, Bull. Amer. Math. Soc. (N.S.) 49(2012), no. 3, 377–414, DOI 10.1090/S0273-0979-2012-01372-1. MR2917064

[8] ,A comment on the Wigner-Dyson-Mehta bulk universality conjecture for Wigner matrices, Electron. J. Probab. 17 (2012), no. 28, 5, DOI 10.1214/EJP.v17-1779.

MR2915664

[9] L´aszl´o Erd˝os, Horng-Tzer Yau, and Jun Yin, Rigidity of eigenvalues of gener-alized Wigner matrices, Adv. Math. 229 (2012), no. 3, 1435–1515, DOI 10.1016/j.aim.2011.12.010. MR2871147

[10] Ohad N. Feldheim and Sasha Sodin,A universality result for the smallest eigenvalues of certain sample covariance matrices, Geom. Funct. Anal. 20(2010), no. 1, 88–123, DOI 10.1007/s00039-010-0055-x. MR2647136 (2011i:60013)

[11] Delphine F´eral and Sandrine P´ech´e, The largest eigenvalue of rank one deformation of large Wigner matrices, Comm. Math. Phys. 272 (2007), no. 1, 185–228, DOI 10.1007/s00220-007-0209-3. MR2291807 (2008a:82031)

[12] Z. F¨uredi and J. Koml´os,The eigenvalues of random symmetric matrices, Combinatorica 1(1981), no. 3, 233–241, DOI 10.1007/BF02579329. MR637828 (83e:15010)

[13] W. D. Kaigh,An elementary derivation of the distribution of the maxima of Brownian meander and Brownian excursion, Rocky Mountain J. Math. 8(1978), no. 4, 641–645, DOI 10.1216/RMJ-1978-8-4-641. MR513948 (80b:60105)

[14] Oleksiy Khorunzhiy, High moments of large Wigner random matrices and asymptotic properties of the spectral norm, Random Oper. Stoch. Equ. 20(2012), no. 1, 25–68, DOI 10.1515/rose-2012-0002. MR2899796

[15] Oleksiy Khorunzhiy and Jean-Fran¸cois Marckert, Uniform bounds for exponential mo-ment of maximum of a Dyck path, Electron. Commun. Probab. 14(2009), 327–333, DOI 10.1214/ECP.v14-1486. MR2535080 (2011b:60032)

[16] O. Khorunzhiy and V. Vengerovsky,Even Walks and Estimates of High Moments of Large Wigner Random Matrices, ArXiv e-prints (2008).

[17] J. Oon Lee and J. Yin,A Necessary and Sufficient Condition for Edge Universality of Wigner matrices, ArXiv e-prints (2012).

[18] Sandrine P´ech´e and Alexander Soshnikov, Wigner random matrices with non-symmetrically distributed entries, J. Stat. Phys. 129(2007), no. 5-6, 857–884, DOI 10.1007/s10955-007-9340-y. MR2363385 (2008m:82046)

[19] , On the lower bound of the spectral norm of symmetric random matrices with independent entries, Electron. Commun. Probab. 13 (2008), 280–290, DOI 10.1214/ECP.v13-1376. MR2415136 (2010c:60028)

[20] A. Ruzmaikina,Universality of the edge distribution of eigenvalues of Wigner random matrices with polynomially decaying distributions of entries, Comm. Math. Phys. 261 (2006), no. 2, 277–296, DOI 10.1007/s00220-005-1386-6. MR2191882 (2006k:82093)

[21] Ya. Sinai and A. Soshnikov,Central limit theorem for traces of large random symmetric matrices with independent matrix elements, Bol. Soc. Brasil. Mat. (N.S.) 29(1998), no. 1, 1–24, DOI 10.1007/BF01245866. MR1620151 (99f:60053)

[22] Ya. G. Sina˘ı and A. B. Soshnikov, A refinement of Wigner’s semicircle law in a neighborhood of the spectrum edge for random symmetric matrices, Funktsional. Anal. i Prilozhen.32(1998), no. 2, 56–79, 96, DOI 10.1007/BF02482597 (Russian, with Russian summary); English transl., Funct. Anal. Appl.32(1998), no. 2, 114–131. MR1647832 (2000c:82041)

[23] Sasha Sodin,The Tracy-Widom law for some sparse random matrices, J. Stat. Phys.

136(2009), no. 5, 834–841, DOI 10.1007/s10955-009-9813-2. MR2545551 (2011a:60035) [24] ,The spectral edge of some random band matrices, Ann. of Math. (2)172(2010),

no. 3, 2223–2251, DOI 10.4007/annals.2010.172.2223. MR2726110 (2011j:60024) [25] Alexander Soshnikov, Universality at the edge of the spectrum in Wigner random

matrices, Comm. Math. Phys.207(1999), no. 3, 697–733, DOI 10.1007/s002200050743.

MR1727234 (2001i:82037)

[26] ,A note on universality of the distribution of the largest eigenvalues in certain sample covariance matrices, J. Statist. Phys. 108 (2002), no. 5-6, 1033–1056, DOI 10.1023/A:1019739414239. Dedicated to David Ruelle and Yasha Sinai on the occasion of their 65th birthdays. MR1933444 (2003h:62108)

[27] Richard P. Stanley,Enumerative combinatorics. Vol. 1, Cambridge Studies in Advanced Mathematics, vol. 49, Cambridge University Press, Cambridge, 1997. With a foreword by Gian-Carlo Rota; Corrected reprint of the 1986 original. MR1442260 (98a:05001) [28] Uwe Storch and Hartmut Wiebe, Lehrbuch der Mathematik f¨ur Mathematiker,

Infor-matiker und Physiker. Band III, Bibliographisches Institut, Mannheim, 1993 (German).

Analysis mehrerer Ver¨anderlicher—Integrationstheorie. [Analysis in several variables—

integration theory]. MR1252619 (94k:00002)

[29] Terence Tao and Van Vu,Random matrices: universality of local eigenvalue statistics up to the edge, Comm. Math. Phys. 298(2010), no. 2, 549–572, DOI 10.1007/s00220-010-1044-5. MR2669449 (2011f:60012)

[30] Craig A. Tracy and Harold Widom, Level-spacing distributions and the Airy kernel, Comm. Math. Phys. 159(1994), no. 1, 151–174. MR1257246 (95e:82003)

[31] ,On orthogonal and symplectic matrix ensembles, Comm. Math. Phys. 177 (1996), no. 3, 727–754. MR1385083 (97a:82055)

[32] Eugene P. Wigner,Characteristic vectors of bordered matrices with infinite dimensions, Ann. of Math. (2)62(1955), 548–564. MR0077805 (17,1097c)

[33] ,Characteristic vectors of bordered matrices with infinite dimensions. II, Ann.

of Math. (2)65(1957), 203–207. MR0083848 (18,771a)

[34] ,On the distribution of the roots of certain symmetric matrices, Ann. of Math.

(2)67(1958), 325–327. MR0095527 (20 #2029)

Herr Prof. Dr. Kriecherbauer hat in vielen Diskussionen maßgeblich zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen. Ich danke ihm f¨ur sein außergew¨ohnliches Engagement als Lehrer und als Betreuer auf das Herzlichste.