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LeanPool.AnomalousDiffusion.AVenhance.Infra.Section4.IteratesTruncatedDiffusion

Exact current diffusion transfer at every actual terminal time.

theorem AVenhance.Infra.Section4.iterate_truncated_laplacian_pairing_transfer {s : ℝ} (hs1 : s ≤ 1) {a b : ℝ → Homogenization.Vec 2 → Homogenization.Vec 2} {Q : ℝ → Matrix (Fin 2) (Fin 2) ℝ} (ha : ∀ (t : ℝ), 0 < t → ContDiff ℝ (↑⊤) (a t)) (hb : ∀ (t : ℝ), 0 < t → ContDiff ℝ (↑⊤) (b t)) (hap : ∀ (t : ℝ), 0 < t → IsZ2Periodic (a t)) (hbp : ∀ (t : ℝ), 0 < t → IsZ2Periodic (b t)) (hL : MeasureTheory.IntegrableOn (fun (p : ℝ × Homogenization.Vec 2) => Homogenization.vecDot (fun (i : Fin 2) => spaceLap (fun (y : Homogenization.Vec 2) => a p.1 y i) p.2) ((Q p.1).mulVec (b p.1 p.2))) timeCube MeasureTheory.volume) (hR : MeasureTheory.IntegrableOn (fun (p : ℝ × Homogenization.Vec 2) => Homogenization.vecDot (a p.1 p.2) ((Q p.1).mulVec fun (j : Fin 2) => spaceLap (fun (y : Homogenization.Vec 2) => b p.1 y j) p.2)) timeCube MeasureTheory.volume) :
∫ (p : AmnrSpace) in iterateTruncatedCell s, Homogenization.vecDot (fun (i : Fin 2) => spaceLap (fun (y : Homogenization.Vec 2) => a p.1 y i) p.2) ((Q p.1).mulVec (b p.1 p.2)) = ∫ (p : AmnrSpace) in iterateTruncatedCell s, Homogenization.vecDot (a p.1 p.2) ((Q p.1).mulVec fun (j : Fin 2) => spaceLap (fun (y : Homogenization.Vec 2) => b p.1 y j) p.2)

Fubini lifts the periodic Laplacian transfer to the time cell.

theorem AVenhance.Infra.Section4.iterate_truncated_current_diffusion_pairing_bound {s : ℝ} (hs1 : s ≤ 1) {a b : ℝ → Homogenization.Vec 2 → Homogenization.Vec 2} {Q : ℝ → Matrix (Fin 2) (Fin 2) ℝ} {κ D E : ℝ} (hκ : 0 < κ) (hQ : ∀ (t : ℝ) (i j : Fin 2), |Q t i j| ≤ D) (ha : ∀ (t : ℝ), 0 < t → ContDiff ℝ (↑⊤) (a t)) (hb : ∀ (t : ℝ), 0 < t → ContDiff ℝ (↑⊤) (b t)) (hap : ∀ (t : ℝ), 0 < t → IsZ2Periodic (a t)) (hbp : ∀ (t : ℝ), 0 < t → IsZ2Periodic (b t)) (hL : MeasureTheory.IntegrableOn (fun (p : ℝ × Homogenization.Vec 2) => Homogenization.vecDot (fun (i : Fin 2) => spaceLap (fun (y : Homogenization.Vec 2) => a p.1 y i) p.2) ((Q p.1).mulVec (b p.1 p.2))) timeCube MeasureTheory.volume) (hR : MeasureTheory.IntegrableOn (fun (p : ℝ × Homogenization.Vec 2) => Homogenization.vecDot (a p.1 p.2) ((Q p.1).mulVec fun (j : Fin 2) => spaceLap (fun (y : Homogenization.Vec 2) => b p.1 y j) p.2)) timeCube MeasureTheory.volume) (haI : MeasureTheory.IntegrableOn (fun (p : ℝ × Homogenization.Vec 2) => Homogenization.vecNormSq (a p.1 p.2)) timeCube MeasureTheory.volume) (hbI : MeasureTheory.IntegrableOn (fun (p : ℝ × Homogenization.Vec 2) => Homogenization.vecNormSq fun (j : Fin 2) => spaceLap (fun (y : Homogenization.Vec 2) => b p.1 y j) p.2) timeCube MeasureTheory.volume) (hprevious : (spaceTimeGradNormSq fun (t : ℝ) (x : Homogenization.Vec 2) (j : Fin 2) => spaceLap (fun (y : Homogenization.Vec 2) => b t y j) x) ≤ E) :
κ * |∫ (p : AmnrSpace) in iterateTruncatedCell s, Homogenization.vecDot (fun (i : Fin 2) => spaceLap (fun (y : Homogenization.Vec 2) => a p.1 y i) p.2) ((Q p.1).mulVec (b p.1 p.2))| ≤ κ / 24 * spaceTimeGradNormSq a + 24 * κ * D ^ 2 * E

Transfer the current diffusion derivatives before applying Young. Only the preceding field's Laplacian energy occurs in the remainder.