<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">jamp</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Journal of Applied Mathematics and Physics</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2327-4379</issn>
      <issn pub-type="ppub">2327-4352</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/jamp.2026.142048</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">jamp-149846</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Physics</subject>
          <subject>Mathematics</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>Fractional Hypoellipticity for Degenerate Kinetic Fokker-Planck Equations with Multiplicative Lévy Noise: Critical Degeneracy Thresholds and Hydrodynamic Limits</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0005-7984-7419</contrib-id>
          <name name-style="western">
            <surname>Nnanga</surname>
            <given-names>Daniel Serge Eyia</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0005-2938-337X</contrib-id>
          <name name-style="western">
            <surname>Essono</surname>
            <given-names>René</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff2">2</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0003-4290-7164</contrib-id>
          <name name-style="western">
            <surname>Ayissi</surname>
            <given-names>Raoul Domingo</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> Department of Mathematics, University of Yaoundé 1, Yaoundé, Cameroon </aff>
      <aff id="aff2"><label>2</label> Department of Operational Research, Statistics and Econometrics, University of Ebolowa, Ebolowa, Cameroon </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The authors declare no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>02</day>
        <month>02</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>02</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>14</volume>
      <issue>02</issue>
      <fpage>1046</fpage>
      <lpage>1071</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>15</day>
          <month>01</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>25</day>
          <month>02</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>28</day>
          <month>02</month>
          <year>2026</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2026 by the authors and Scientific Research Publishing Inc.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p> This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link> ). </license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri content-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.4236/jamp.2026.142048">https://doi.org/10.4236/jamp.2026.142048</self-uri>
      <abstract>
        <p>This paper develops a complete mathematical theory for degenerate kinetic Fokker-Planck equations with multiplicative Lévy noise. The main novelty is the treatment of state-dependent noise intensity <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>σ(</p>
        <p>x,v</p>
        <p>)</p>
        <p>that may vanish on sets of positive measure, a situation arising naturally in applications with heterogeneous media or discontinuous coefficients. We establish three fundamental contributions: 1) a <bold>well-posedness</bold><bold>theory</bold> for solutions in fractional Sobolev spaces under minimal regularity assumptions on <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>σ</p>
        <p>; 2) a <bold>critical</bold><bold>degeneracy</bold><bold>threshold</bold><bold>theorem</bold> proving that hypoelliptic regularization persists even when <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>σ(</p>
        <p>x,v</p>
        <p>)</p>
        <p>vanishes, provided the degeneracy measure satisfies <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>δ&lt;</p>
        <p>α</p>
        <p>λ</p>
        <p>1</p>
        <p>/</p>
        <p>(</p>
        <p>2+α</p>
        <p>)</p>
        <p>, where <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>λ</p>
        <p>1</p>
        <p>is the mixing rate associated with the transport operator; 3) <bold>rigorous</bold><bold>hydrodynamic</bold><bold>limits</bold> yielding effective fractional diffusion equations with spatially-dependent coefficients <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>σ</p>
        <p>¯</p>
        <p>(</p>
        <p>x</p>
        <p>)</p>
        <p>. The analysis combines weighted energy methods, fractional commutator estimates, and compensated compactness techniques to handle the interplay between degeneracy and nonlocality. Complete proofs include technical lemmas on fractional calculus with variable coefficients. Numerical simulations validate the theoretical predictions, particularly the sharpness of the degeneracy threshold and the transition to localization. The results provide a foundation for modeling anomalous transport in disordered media with state-dependent jump intensities.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Kinetic Equations</kwd>
        <kwd>Fokker-Planck Equation</kwd>
        <kwd>Lévy Noise</kwd>
        <kwd>Fractional Hypoellipticity</kwd>
        <kwd>Multiplicative Noise</kwd>
        <kwd>Degenerate Coefficients</kwd>
        <kwd>Hydrodynamic Limits</kwd>
        <kwd>Fractional Calculus</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>Kinetic equations with fractional diffusion operators model transport phenomena where particle motions exhibit non-Gaussian, heavy-tailed statistics characteristic of Lévy processes. Such models arise in plasma physics [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], anomalous diffusion in disordered media [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>], and financial markets [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]. A fundamental mathematical challenge emerges when the noise intensity depends on the state variables <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , particularly when it may vanish or become arbitrarily small on significant portions of the phase space. This <italic>degenerate</italic><italic>multiplicative</italic><italic>noise</italic> scenario occurs naturally in heterogeneous media, boundary layers, or systems with discontinuous transport coefficients.</p>
      <p>While the constant-coefficient case is well understood [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], the treatment of variable coefficients in fractional kinetic equations remains largely unexplored. The present work bridges this gap by developing a comprehensive theory for the degenerate kinetic Fokker-Planck equation with multiplicative Lévy noise: </p>
      <disp-formula id="FD1">
        <label>(1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mo>∂</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>σ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mi>v</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mi>f</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> may vanish on sets of positive measure.</p>
      <sec id="sec1dot1">
        <title>1.1. State of the Art</title>
        <p>The mathematical literature on kinetic equations can be divided into three strands relevant to our work:</p>
        <p><bold>1</bold><bold>)</bold><bold>Constant</bold><bold>-</bold><bold>coefficient</bold><bold>fractional</bold><bold>kinetics</bold><bold>:</bold> Hypocoercivity and hydrodynamic limits for equations with <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are established in [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>]. These works assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and rely on Fourier analysis techniques that break down for variable coefficients.</p>
        <p><bold>2</bold><bold>)</bold><bold>Multiplicative</bold><bold>Gaussian</bold><bold>noise</bold><bold>:</bold> For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , degenerate parabolic equations with variable coefficients have been studied via Hörmander’s theory [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>] and its hypoelliptic extensions. Recent advances in hypocoercivity for degenerate kinetic equations appear in [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], but these concern local diffusion (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ).</p>
        <p><bold>3</bold><bold>)</bold><bold>Fractional</bold><bold>operators</bold><bold>with</bold><bold>variable</bold><bold>coefficients</bold><bold>:</bold> In elliptic/parabolic settings, the Kato-Ponce commutator estimates [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>] and recent advances in nonlocal calculus [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>] provide tools. However, their application to kinetic equations with degenerate coefficients is novel. </p>
      </sec>
      <sec id="sec1dot2">
        <title>1.2. Recent Developments (Post-2020)</title>
        <p>Recent advances in fractional kinetic equations with variable coefficients include:</p>
        <p><bold>Time</bold><bold>-</bold><bold>dependent</bold><bold>coefficients</bold><bold>:</bold> The work of [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>] establishes well-posedness for kinetic equations with time-dependent <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using evolution semigroup methods, but requires uniform ellipticity (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ).<bold>Anisotropic</bold><bold>fractional</bold><bold>diffusion</bold><bold>:</bold> [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>] considers anisotropic fractional operators <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mo> ∑ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> but assumes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with no degeneracy.<bold>Nonlinear</bold><bold>fractional</bold><bold>kinetics</bold><bold>:</bold> [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>] studies nonlinear collision operators coupled with fractional diffusion, yet treats <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> as constant.<bold>Numerical</bold><bold>methods</bold><bold>:</bold> Recent schemes by [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>] for fractional Fokker-Planck equations with variable coefficients use spectral methods but assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is strictly positive and smooth. </p>
        <p>Our work differs fundamentally by: 1) allowing <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> to vanish on sets of positive measure (controlled degeneracy), 2) establishing a sharp degeneracy threshold for hypoellipticity, and 3) handling the combined challenges of nonlocality, degeneracy, and kinetic transport simultaneously. To our knowledge, this is the first comprehensive treatment of degenerate multiplicative Lévy noise in kinetic equations.</p>
        <p>The principal difficulty in analyzing (1) lies in the <italic>interaction</italic><italic>between</italic><italic>three</italic><italic>features</italic>: 1) the nonlocal nature of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; 2) the degeneracy of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; 3) the coupling between <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> v </mml:mi></mml:math></inline-formula> via transport <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Classical methods from each separate literature are insufficient for this combination.</p>
      </sec>
      <sec id="sec1dot3">
        <title>1.3. Novelty and Positioning</title>
        <p>This work occupies a unique position in the literature by simultaneously addressing three challenges that have previously been treated separately: </p>
        <p><bold>Nonlocality</bold><bold>:</bold> Fractional Laplacian <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , as opposed to local diffusion (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ). <bold>Degeneracy</bold><bold>:</bold> Multiplicative coefficient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that may vanish on sets of positive measure. <bold>Kinetic</bold><bold>coupling</bold><bold>:</bold> Transport term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> linking position and velocity variables. </p>
        <p>The closest existing works either assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>] or treat the local case <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>]. To our knowledge, this is the first comprehensive treatment of degenerate multiplicative Lévy noise in kinetic equations. The critical degeneracy threshold (6) provides a quantitative criterion distinguishing regimes of hypoelliptic regularization from localization, with implications for anomalous transport in heterogeneous media.</p>
      </sec>
      <sec id="sec1dot4">
        <title>1.4. Main Contributions</title>
        <p>This paper establishes a complete mathematical framework for Equation (1) with three fundamental contributions:</p>
        <p><bold>C1</bold><bold>Well</bold><bold>-</bold><bold>posedness</bold><bold>under</bold><bold>minimal</bold><bold>regularity</bold><bold>:</bold> We prove existence and uniqueness of weak solutions in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying only uniform bounds <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , with a controlled degeneracy condition (Assumption 6). The proof uses approximation via mollification and compensated compactness.</p>
        <p><bold>C2</bold><bold>Critical</bold><bold>degeneracy</bold><bold>threshold</bold><bold>:</bold> Our central result (Theorem 24) establishes that hypoelliptic regularization from velocity to space variables persists even when <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> vanishes, under the quantitative condition </p>
        <disp-formula id="FD2">
          <label>(2)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> measures the degeneracy and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> quantifies the mixing efficiency of the transport operator (see Section 2.6 for physical interpretation). This extends classical hypoellipticity to the degenerate fractional setting and provides an explicit criterion for regularity loss.</p>
        <p><bold>C3</bold><bold>Hydrodynamic</bold><bold>limits</bold><bold>with</bold><bold>effective</bold><bold>coefficients</bold><bold>:</bold> Under parabolic scaling, we derive the effective macroscopic equation </p>
        <disp-formula id="FD3">
          <label>(3)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mo>¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the averaged noise intensity. The proof uses the relative entropy method adapted to variable coefficients. </p>
      </sec>
      <sec id="sec1dot5">
        <title>1.5. Mathematical Challenges and Techniques</title>
        <p>The analysis of (1) requires novel approaches:</p>
        <p><bold>Fractional</bold><bold>commutator</bold><bold>estimates</bold><bold>:</bold> Unlike the local case <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the operator <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> does not commute with multiplication. We develop weighted commutator estimates (Lemma 22) controlling <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .<bold>Degeneracy</bold><bold>compensation</bold><bold>:</bold> Where <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> vanishes, dissipation is lost. We introduce a weighted energy functional <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Q </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> Λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msubsup><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> max </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that redistributes dissipation from non-degenerate regions.<bold>Non</bold><bold>-</bold><bold>local</bold><bold>compactness</bold><bold>:</bold> For passage to limit in approximate solutions, we establish a fractional version of the Aubin-Lions lemma using interpolation in weighted spaces. </p>
      </sec>
      <sec id="sec1dot6">
        <title>1.6. Applications and Implications</title>
        <p>The theory developed here has immediate applications:</p>
        <p><bold>Anomalous</bold><bold>transport</bold><bold>in</bold><bold>heterogeneous</bold><bold>media</bold><bold>:</bold> Models of particle motion in porous media or turbulent plasmas often feature spatially-varying jump rates [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>].<bold>Interface</bold><bold>problems</bold><bold>:</bold> At material interfaces, transport coefficients may be discontinuous or vanish, requiring degenerate coefficient analysis.<bold>Numerical</bold><bold>analysis</bold><bold>:</bold> The degeneracy threshold (2) provides criteria for stability of numerical schemes. </p>
      </sec>
      <sec id="sec1dot7">
        <title>1.7. Organization</title>
        <p>Section 2 presents the baseline model and essential tools. Section 3 establishes well-posedness under minimal assumptions. Section 4 develops the hypoelliptic theory with degenerate coefficients, including the critical threshold theorem. Section 5 derives hydrodynamic limits. Section 6 provides numerical validation with enriched simulations. Section 7 discusses open problems. Technical lemmas and detailed calculations are collected in Appendix.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Preliminaries and Mathematical Framework</title>
      <sec id="sec2dot1">
        <title>2.1. The Model Equation</title>
        <p>We consider the kinetic Fokker-Planck equation with multiplicative Lévy noise on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msubsup><mml:mo> × </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD4">
          <label>(4)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>σ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where: </p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the probability density;<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the Lévy exponent;<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the multiplicative coefficient;<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an external force field.</p>
        <p>The fractional Laplacian <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined via Fourier transform: </p>
        <disp-formula id="FD5">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo stretchy="true">^</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>η</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mo>^</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>η</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                <mml:mi>d</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>or equivalently through the singular integral representation for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD6">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mtext>P</mml:mtext>
              <mml:mo>.</mml:mo>
              <mml:mtext>V</mml:mtext>
              <mml:mo>.</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>w</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Remark</bold><bold>1.</bold><italic>When</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>we</italic><italic>recover</italic><italic>the</italic><italic>classical</italic><italic>kinetic</italic><italic>Fokker</italic>-<italic>Planck</italic><italic>equation</italic><italic>with</italic><italic>Brownian</italic><italic>noise.</italic><italic>The</italic><italic>case</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>corresponds</italic><italic>to</italic><italic>Lévy</italic><italic>flights</italic><italic>with</italic><italic>infinite</italic><italic>variance</italic><italic>jumps.</italic></p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot2">
        <title>2.2. Function Spaces</title>
        <p>Define the fractional Sobolev space in velocity: </p>
        <disp-formula id="FD7">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>|</mml:mo>
                                      <mml:mi>η</mml:mi>
                                      <mml:mo>|</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mover accent="true">
                                  <mml:mi>f</mml:mi>
                                  <mml:mo>^</mml:mo>
                                </mml:mover>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>ξ</mml:mi>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mi>η</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>ξ</mml:mi>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>η</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with norm <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> η </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ^ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>The natural energy space for solutions is: </p>
        <disp-formula id="FD8">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ℋ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∩</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For the spatial regularity, we define: </p>
        <disp-formula id="FD9">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>β</mml:mi>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>|</mml:mo>
                                      <mml:mi>ξ</mml:mi>
                                      <mml:mo>|</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mover accent="true">
                                  <mml:mi>f</mml:mi>
                                  <mml:mo>^</mml:mo>
                                </mml:mover>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>ξ</mml:mi>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mi>η</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>ξ</mml:mi>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>η</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec2dot3">
        <title>2.3. Weak Formulation</title>
        <p><bold>Definition</bold><bold>2</bold><bold>(</bold><bold>Weak</bold><bold>solution</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>A</italic><italic>function</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℋ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>a</italic><italic>weak</italic><italic>solution</italic><italic>of</italic> (<italic>4</italic>) <italic>if</italic><italic>for</italic><italic>every</italic><italic>test</italic><italic>function</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD10">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mstyle displaystyle="true">
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∫</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                    <mml:mi>d</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>f</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                                    <mml:mi>t</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mtext>d</mml:mtext>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mtext>
                                 
                              </mml:mtext>
                              <mml:mtext>d</mml:mtext>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mtext>
                                 
                              </mml:mtext>
                              <mml:mtext>d</mml:mtext>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mstyle>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mstyle displaystyle="true">
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∫</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                    <mml:mi>d</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>σ</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>f</mml:mi>
                              <mml:msup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>−</mml:mo>
                                      <mml:msub>
                                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                      </mml:msub>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>α</mml:mi>
                                    <mml:mo>/</mml:mo>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msup>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                              <mml:mtext>
                                 
                              </mml:mtext>
                              <mml:mtext>d</mml:mtext>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mtext>
                                 
                              </mml:mtext>
                              <mml:mtext>d</mml:mtext>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mtext>
                                 
                              </mml:mtext>
                              <mml:mtext>d</mml:mtext>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mstyle>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mstyle displaystyle="true">
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∫</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                    <mml:mi>d</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>F</mml:mi>
                              <mml:mi>f</mml:mi>
                              <mml:mo>⋅</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                              <mml:mtext>
                                 
                              </mml:mtext>
                              <mml:mtext>d</mml:mtext>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mtext>
                                 
                              </mml:mtext>
                              <mml:mtext>d</mml:mtext>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mtext>
                                 
                              </mml:mtext>
                              <mml:mtext>d</mml:mtext>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mstyle>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The fractional term is interpreted via the duality: </p>
        <disp-formula id="FD11">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>α</mml:mi>
                          <mml:mo>/</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>α</mml:mi>
                          <mml:mo>/</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>for</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>smooth</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>using the self-adjointness of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on appropriate domains.</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot4">
        <title>2.4. Assumptions on Coefficients</title>
        <p><bold>Assumption</bold><bold>3</bold><bold>(</bold><bold>Multiplicative</bold><bold>noise</bold><bold>regularity</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>The</italic><italic>coefficient</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>satisfies</italic>: </p>
        <p>1) <italic>Uniform bounds</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for all</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>2) <italic>Hölder continuity</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Remark</bold><bold>4</bold><bold>(</bold><bold>Dimensional</bold><bold>dependence</bold><bold>of</bold><bold>constants</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>The</italic><italic>constants</italic><italic>appearing</italic><italic>in</italic><italic>estimates</italic><italic>throughout</italic><italic>this</italic><italic>paper</italic> (<italic>e.g.</italic>, <italic>in</italic><italic>the</italic><italic>fractional</italic><italic>Poincaré</italic><italic>inequality</italic>, <italic>Kato</italic>-<italic>Ponce</italic><italic>commutator</italic><italic>estimates</italic>, <italic>and</italic><italic>the</italic><italic>degeneracy</italic><italic>threshold</italic>) <italic>may</italic><italic>depend</italic><italic>explicitly</italic><italic>on</italic><italic>the</italic><italic>dimension</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> d </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>.</italic><italic>This</italic><italic>dependence</italic><italic>is</italic><italic>typically</italic><italic>polynomial</italic><italic>in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> d </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><italic>arises</italic><italic>from</italic><italic>the</italic><italic>scaling</italic><italic>of</italic><italic>integrals</italic><italic>in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic><italic>For</italic><italic>high</italic>-<italic>dimensional</italic><italic>applications</italic> (<italic>e.g.</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for</italic><italic>physical</italic><italic>space</italic><italic>plus</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for</italic><italic>velocity</italic>), <italic>our</italic><italic>results</italic><italic>remain</italic><italic>valid</italic><italic>but</italic><italic>with</italic><italic>constants</italic><italic>that</italic><italic>grow</italic><italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> d </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <italic>which</italic><italic>is</italic><italic>inherent</italic><italic>to</italic><italic>kinetic</italic><italic>theory</italic><italic>in</italic><italic>phase</italic><italic>space.</italic></p>
        <p><bold>Remark</bold><bold>5</bold><bold>(</bold><bold>Optimality</bold><bold>of</bold><bold>regularity</bold><bold>conditions</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>The</italic><italic>Hölder</italic><italic>condition</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>in</italic><italic>Theorem 3</italic><italic>appears</italic><italic>naturally</italic><italic>from</italic><italic>commutator</italic><italic>estimates.</italic><italic>Recent</italic><italic>developments</italic><italic>in</italic><italic>fractional</italic><italic>calculus</italic><italic>provide</italic><italic>insight</italic><italic>into</italic><italic>its</italic><italic>optimality</italic>:</p>
        <p><italic><bold>Necessity</bold></italic><italic><bold>for</bold></italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>:</bold><italic>For</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>counterexamples in simplified settings</italic>[<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]<italic>show that the commutator</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>may fail to be bounded on</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>potentially leading to ill</italic>-<italic>posedness. In the extreme case of discontinuous</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> ,<italic>the equation can exhibit solution branching or complete loss of uniqueness.</italic><italic><bold>Besov</bold></italic><italic><bold>space</bold></italic><italic><bold>refinement</bold></italic><bold>:</bold><italic>The condition can be relaxed to</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> ∞ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>Zyg</italic><italic>mund class</italic>)<italic>for</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>or</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>using more</italic><italic>refined paradifferential calculus</italic>[<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>].<italic>However</italic>,<italic>these conditions remain in the same</italic>“<italic>differentiability scale</italic>”<italic>as</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic><italic><bold>Geometric</bold></italic><italic><bold>control</bold></italic><italic><bold>vs.</bold></italic><italic><bold>regularity</bold></italic><bold>:</bold><italic>For the degeneracy threshold</italic>(<italic>Theorem 24</italic>),<italic>what matters crucially is not pointwise regularity but the measure</italic>-<italic>theoretic control of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>Theorem 6</italic>)<italic>. This suggests a dichotomy</italic>:<italic>for hypoellipticity with non</italic>-<italic>degenerate coefficients</italic>,<italic>regularity is essential</italic>;<italic>for persistence of hypoellipticity under degeneracy</italic>,<italic>geometric control dominates.</italic><italic><bold>Comparison</bold></italic><italic><bold>with</bold></italic><italic><bold>local</bold></italic><italic><bold>case</bold></italic><bold>(</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>):</bold><italic>For classical kinetic equations</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>Lipschitz</italic>)<italic>suffices for hypoellipticity</italic>[<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>].<italic>The stricter condition</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>reflects the nonlocal nature of fractional diffusion</italic>,<italic>where pointwise irregularities propagate globally through the jump kernel</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic></p>
        <p><italic>In practice</italic>,<italic>many physical coefficients</italic>(<italic>e.g.</italic>,<italic>piecewise constant media</italic>,<italic>interfaces</italic>)<italic>have limited regularity. Our minimal regularity theory</italic>(<italic>Theorem 6</italic>)<italic>accommodates such cases</italic>,<italic>though with weaker conclusions</italic>(<italic>Theorem 26</italic>)<italic>. The question of whether</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>coefficients with appropriate geometric conditions suffice for hypoellipticity remains open.</italic></p>
        <p>For the minimal regularity theory, we consider:</p>
        <p><bold>Assumption</bold><bold>6</bold><bold>(</bold><bold>Minimal</bold><bold>regularity</bold><bold>)</bold><italic>The</italic><italic>coefficient</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>satisfies</italic>: </p>
        <p>1) <italic>Uniform bounds</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>allowing</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> );</p>
        <p>2) <italic>Measurability</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>3) <italic>Controlled degeneracy</italic>:<italic>There exists</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>such that for all</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD12">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>∈</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>:</mml:mo>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mi>δ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
                <mml:mi>κ</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Remark</bold><bold>7</bold> (Relation between <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> ). <italic>The</italic><italic>controlled</italic><italic>degeneracy</italic><italic>condition</italic><italic>in</italic><italic>Assumption</italic><italic>6</italic> (<italic>via</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> ) <italic>and</italic><italic>the</italic><italic>degeneracy</italic><italic>parameter</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>in</italic><italic>Theorem</italic><italic>24</italic><italic>are</italic><italic>related</italic><italic>as</italic><italic>follows</italic>: <italic>if</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi><mml:msup><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>controls</italic><italic>the</italic><italic>measure</italic><italic>of</italic><italic>the</italic><italic>set</italic><italic>where</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>below</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <italic>while</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>quantifies</italic><italic>the</italic><italic>decay</italic><italic>rate</italic><italic>of</italic><italic>this</italic><italic>measure.</italic><italic>In</italic><italic>practical</italic><italic>applications</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>chosen</italic><italic>as</italic><italic>the</italic><italic>threshold</italic><italic>below</italic><italic>which</italic><italic>diffusion</italic><italic>becomes</italic><italic>negligible</italic>, <italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>can</italic><italic>be</italic><italic>estimated</italic><italic>numerically</italic><italic>from</italic><italic>the</italic><italic>profile</italic><italic>of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>.</italic><italic>A</italic><italic>high</italic><italic>value</italic><italic>of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>indicates</italic><italic>that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>decays</italic><italic>rapidly</italic><italic>to</italic><italic>zero</italic>, <italic>corresponding</italic><italic>to</italic><italic>a</italic> “<italic>soft</italic>” <italic>degeneracy.</italic></p>
        <p><bold>Assumption</bold><bold>8</bold><bold>(</bold><bold>Force</bold><bold>field</bold><bold>)</bold><italic>The</italic><italic>force</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>satisfies</italic>: </p>
        <p>1) <italic>Boundedness</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>2)<italic>Lipschitz continuity</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot5">
        <title>2.5. Fractional Calculus Preliminaries</title>
        <p>We recall essential results from fractional calculus:</p>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>9</bold><bold>(</bold><bold>Fractional</bold><bold>Poincaràinequality</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with compact support or mean zero, there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that: </p>
        <disp-formula id="FD13">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>〈</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>〉</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>10</bold><bold>(</bold><bold>Fractional</bold><bold>Poincaràinequality</bold><bold>with</bold><bold>explicit</bold><bold>constants</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> supp </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> R </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists: </p>
        <disp-formula id="FD14">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>π</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>Γ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> 〈 </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mtext> Δ </mml:mtext></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> 〉 </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>11</bold><bold>(</bold><bold>Kato</bold><bold>-</bold><bold>Ponce</bold><bold>commutator</bold><bold>estimate</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD15">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>g</mml:mi>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>g</mml:mi>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>d</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends on dimension <inline-formula><mml:math><mml:mi> d </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>12</bold><bold>(</bold><bold>Interpolation</bold><bold>inequality</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that: </p>
        <disp-formula id="FD16">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec2dot6">
        <title>
          2.6. Physical Interpretation of the Mixing Rate
          <inline-formula>
            <mml:math display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>λ</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p><bold>Definition 13</bold> (Mixing rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ). The parameter <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> appearing in Theorem 24 quantifies the efficiency with which the transport operator <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> ν </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> mixes phase space. Formally, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the best constant in the following weighted Poincaré inequality: for any function <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> g </mml:mi></mml:math></inline-formula> with sufficient regularity,</p>
        <disp-formula id="FD17">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>g</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>λ</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>ν</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mi>g</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ν </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ν </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the degeneracy set. This constant depends on the geometry of the domain and the boundary conditions.</p>
        <p><bold>Example</bold><bold>14</bold><bold>(</bold><bold>Explicit</bold><bold>computation</bold><bold>in</bold><bold>simple</bold><bold>cases</bold><bold>)</bold><bold>.</bold></p>
        <p><bold>1</bold><bold>)</bold><italic><bold>Periodic</bold></italic><italic><bold>box</bold></italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> L </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>:</bold><italic>For functions with zero mean in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> ,<italic>the Poincaré inequality gives</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>. More precisely</italic>,<italic>considering Fourier modes</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> L </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>the smallest non</italic>-<italic>zero eigenvalue corresponds to</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>yielding</italic><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> L </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic></p>
        <p><bold>2</bold><bold>)</bold><italic><bold>Confining</bold></italic><italic><bold>potential</bold></italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>:</bold><italic>If the force derives from a potential</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>at infinity</italic>,<italic>then</italic></p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:mtext> gap </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .<italic>For harmonic confinement</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>explicit computation gives</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>independent of dimension</italic>)<italic>.</italic></p>
        <p><bold>3</bold><bold>)</bold><italic><bold>Bounded</bold></italic><italic><bold>domain</bold></italic><italic><bold>with</bold></italic><italic><bold>specular</bold></italic><italic><bold>reflection</bold></italic><bold>:</bold><italic>For a spatial domain</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> diam </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> D </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>typically</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> D </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>. The constant depends on the geometry</italic>;<italic>for a sphere</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> π </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> D </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic></p>
        <p><bold>Remark</bold><bold>15</bold><bold>(</bold><bold>Physical</bold><bold>meaning</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>The</italic><italic>mixing</italic><italic>rate</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>inversely</italic><italic>proportional</italic><italic>to</italic><italic>the</italic><italic>characteristic</italic><italic>mixing</italic><italic>time</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> τ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic><italic>Physically</italic>: </p>
        <p><italic><bold>Large</bold></italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>(</bold><italic><bold>fast</bold></italic><italic><bold>mixing</bold></italic><bold>):</bold><italic>The transport operator efficiently redistributes particles throughout phase space</italic>,<italic>helping compensate for localized degeneracy of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>.</italic><italic><bold>Small</bold></italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>(</bold><italic><bold>slow</bold></italic><italic><bold>mixing</bold></italic><bold>):</bold><italic>Particles remain correlated in their initial positions for longer times</italic>,<italic>making localized degeneracy more detrimental to spatial regularity.</italic></p>
        <p><italic>The threshold</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>thus expresses a competition</italic>:<italic>degeneracy</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>must be small compared to the mixing efficiency</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>scaled by the fractional exponent</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> α </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>.</italic></p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot7">
        <title>
          2.7. Comparison with Classical Theory (
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
          )
        </title>
        <p>It is instructive to contrast our fractional framework (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) with the classical Brownian case (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ):</p>
        <p>The stricter condition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for fractional operators reflects the nonlocal nature: irregularities propagate globally through the kernel <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , unlike the local case where derivatives provide a natural regularization mechanism.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Well-Posedness Theory</title>
      <sec id="sec3dot1">
        <title>3.1. Existence and Uniqueness for Regular Coefficients</title>
        <p>We begin with the case of Hölder continuous <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> (Theorem 3).</p>
        <p><bold>Theorem</bold><bold>16</bold><bold>(</bold><bold>Well</bold><bold>-</bold><bold>posedness</bold><bold>for</bold><bold>regular</bold><bold>coefficients</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> Under Assumptions 3 and 8, for any initial data <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists a unique weak solution <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℋ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to (4). Moreover: </p>
        <p>1) The solution satisfies the energy estimate: </p>
        <disp-formula id="FD18">
          <label>(5)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>min</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>F</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2) Non-negativity is preserved: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ⇒ </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>3) Mass is conserved: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><italic>Proof</italic><italic>sketch.</italic> The complete proof uses Galerkin approximation and is presented in Appendix A.1. The main steps are: </p>
        <p>1) Regularize <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> by mollification <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>2) Construct finite-dimensional approximations <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> via Galerkin method;</p>
        <p>3) Derive uniform energy estimates using Theorem 9;</p>
        <p>4) Use compactness (Aubin-Lions lemma) to extract convergent subsequence;</p>
        <p>5) Pass to limit using compensated compactness;</p>
        <p>6) Prove uniqueness via Grönwall inequality;</p>
        <p>7) Establish non-negativity and mass conservation.</p>
      </sec>
      <sec id="sec3dot2">
        <title>3.2. Well-Posedness under Minimal Regularity</title>
        <p>We now extend to the degenerate case (Theorem 6).</p>
        <p><bold>Theorem</bold><bold>17</bold><bold>(</bold><bold>Well</bold><bold>-</bold><bold>posedness</bold><bold>for</bold><bold>degenerate</bold><bold>coefficients</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> Under Assumptions 6 and 8, for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists a unique weak solution <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℋ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to (4). The solution satisfies the energy estimate: </p>
        <disp-formula id="FD19">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                      <mml:mi>v</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>α</mml:mi>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>4</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>F</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof</italic><italic>sketch.</italic> The proof follows the structure of Theorem 16 with additional care for degeneracy: </p>
        <p>1) Truncate <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> max </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>2) Apply Theorem 16 to obtain solutions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>3) Use controlled degeneracy assumption to obtain uniform bounds;</p>
        <p>4) Extract convergent subsequence using the fractional Aubin-Lions lemma;</p>
        <p>5) Pass to limit using appropriate decomposition techniques.</p>
        <p>Complete details are in Appendix A.2. </p>
        <fig id="fig1">
          <label>Figure 1</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033139" />
        </fig>
        <p><bold>Remark</bold><bold>18</bold><bold>(</bold><bold>Sharpness</bold><bold>of</bold><bold>assumptions</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>The</italic><italic>controlled</italic><italic>degeneracy</italic><italic>condition</italic><italic>in</italic><italic>Theorem 6</italic>(<italic>3</italic>)<italic>is</italic><italic>nearly</italic><italic>optimal.</italic><italic>Consider</italic><italic>the</italic><italic>counterexample</italic>: </p>
        <disp-formula id="FD20">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mtext>if</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>δ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>/</mml:mo>
                                <mml:mi>κ</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mtext>otherwise</mml:mtext>
                          <mml:mo>.</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> κ </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>matching the assumption with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>. For</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>too small</italic>,<italic>the degeneracy set has large measure</italic>,<italic>and solutions may fail to be unique. The connection between</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>and the critical threshold</italic>(<italic>6</italic>)<italic>deserves further investigation.</italic></p>
      </sec>
      <sec id="sec3dot3">
        <title>3.3. Regularity of Solutions</title>
        <p><bold>Proposition</bold><bold>19</bold><bold>(</bold><bold>Additional</bold><bold>regularity</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>Under</italic><italic>Assumptions</italic><italic>3</italic><italic>and</italic><italic>8</italic>, <italic>if</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>then</italic><italic>the</italic><italic>solution</italic><italic>satisfies</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic></p>
        <p><italic>Proof.</italic> Test the equation with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and apply Theorem 11. The detailed calculation is in Appendix A.3. </p>
        <fig id="fig2">
          <label>Figure 2</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033140" />
        </fig>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>4. Fractional Hypoellipticity with Degenerate Coefficients</title>
      <sec id="sec4dot1">
        <title>4.1. The Hypoelliptic Regularization Phenomenon</title>
        <p>For kinetic equations, even with diffusion only in velocity, solutions typically gain regularity in both position and velocity variables. This <italic>hypoellipticity</italic> phenomenon is well-known for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (Hörmander’s theorem) but requires new analysis for fractional diffusion.</p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>20</bold><bold>(</bold><bold>Degeneracy</bold><bold>measure</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>For</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>define</italic><italic>the</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -<italic>degeneracy</italic><italic>set</italic>: </p>
        <disp-formula id="FD21">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:mi>σ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>The noise is</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula><bold>-</bold><italic><bold>degenerate</bold></italic><italic>if</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic></p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>21</bold><bold>(</bold><bold>Hypoelliptic</bold><bold>exponent</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>We</italic><italic>say</italic><italic>the</italic><italic>equation</italic><italic>satisfies</italic><italic>a</italic><italic><bold>hypoelliptic</bold></italic><italic><bold>estimate</bold></italic><italic><bold>with</bold></italic><italic><bold>exponent</bold></italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> β </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>if</italic><italic>for</italic><italic>some</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD22">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                      <mml:mi>x</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>β</mml:mi>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>L</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:msub>
                                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                          <mml:mi>v</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>α</mml:mi>
                                      <mml:mo>/</mml:mo>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>L</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec4dot2">
        <title>4.2. Weighted Energy Method</title>
        <p>The key to handling degeneracy is a weighted energy functional that compensates for vanishing <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>22</bold><bold>(</bold><bold>Weighted</bold><bold>commutator</bold><bold>estimate</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> max </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD23">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>[</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>Λ</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>]</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>γ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>Λ</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD24">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>Λ</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>β</mml:mi>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>β</mml:mi>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof.</italic> Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext> Λ </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msubsup><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (they act on different variables), the commutator actually vanishes. The estimate accounts for the weight <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when integrating by parts: </p>
        <disp-formula id="FD25">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>w</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>Λ</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>Λ</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>Λ</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD26">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>/</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>w</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>C</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>γ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>/</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Theorem</bold><bold>23</bold><bold>(</bold><bold>Hypoelliptic</bold><bold>estimate</bold><bold>for</bold><bold>non</bold><bold>-</bold><bold>degenerate</bold><bold>case</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> Under Theorem 3 (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that: </p>
        <disp-formula id="FD27">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                      <mml:mi>x</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>β</mml:mi>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>L</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:msub>
                                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                          <mml:mi>v</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>α</mml:mi>
                                      <mml:mo>/</mml:mo>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>L</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof</italic><italic>sketch.</italic> Consider <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Q </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> Λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msubsup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Differentiating and using the equation yields three terms. The transport term vanishes after integration by parts. The fractional term gives dissipation via <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and the force term is controlled via Theorem 11. Interpolation (Theorem 12) completes the proof. See Appendix A.4 for details. </p>
        <fig id="fig3">
          <label>Figure 3</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033141" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec4dot3">
        <title>4.3. Critical Degeneracy Threshold</title>
        <p>We now address the central question: how much degeneracy can be tolerated while maintaining hypoellipticity?</p>
        <p><bold>Theorem</bold><bold>24</bold><bold>(</bold><bold>Critical</bold><bold>degeneracy</bold><bold>threshold</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> Assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (possibly zero). Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be the mixing rate associated with the transport operator (see Section 2.6). If </p>
        <disp-formula id="FD28">
          <label>(6)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>then there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that the solution of (4) satisfies the hypoelliptic estimate with exponent </p>
        <disp-formula id="FD29">
          <label>(7)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>β</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>&gt;</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Specifically: </p>
        <disp-formula id="FD30">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                      <mml:mi>x</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>β</mml:mi>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>L</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:msub>
                                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                          <mml:mi>v</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>α</mml:mi>
                                      <mml:mo>/</mml:mo>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>L</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof</italic><italic>sketch.</italic> The complete proof is presented in Appendix A.5. The main ideas are:</p>
        <p><bold>1</bold><bold>)</bold><bold>Weighted</bold><bold>functional</bold><bold>:</bold> Define <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> max </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and </p>
        <disp-formula id="FD31">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Q</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>Λ</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>2</bold><bold>)</bold><bold>Key</bold><bold>observations</bold><bold>:</bold></p>
        <p>On <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have direct dissipation: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> Λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi> Λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msubsup><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .On <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , dissipation is weak, but transport provides mixing via <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .The condition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ensures mixing compensates for degeneracy.</p>
        <p><bold>3</bold><bold>)</bold><bold>Method</bold><bold>:</bold> Compute <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> Q </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , estimate each term using Theorem 22 and Theorem 11, and apply a weighted Poincaré inequality on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The threshold emerges from balancing dissipation loss against mixing gain. </p>
        <fig id="fig4">
          <label>Figure 4</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033141" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec4dot4">
        <title>4.4. Physical Interpretation of the Threshold</title>
        <p>The critical condition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> admits a physical interpretation as a balance between three time scales:</p>
        <p><bold>1</bold><bold>)</bold><bold>Diffusion</bold><bold>time</bold><bold>:</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> τ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> diff </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mi> L </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a characteristic length scale. Larger <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> means faster diffusion. </p>
        <p><bold>2</bold><bold>)</bold><bold>Mixing</bold><bold>time</bold><bold>:</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> τ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> mix </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from the transport operator. </p>
        <p><bold>3</bold><bold>)</bold><bold>Degeneracy</bold><bold>time</bold><bold>:</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> τ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> deg </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> measuring how long particles remain in low-diffusivity regions. </p>
        <p>The inequality can be rewritten as: </p>
        <disp-formula id="FD32">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>mix</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>diff</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which states that mixing must be sufficiently fast relative to diffusion for hypoellipticity to persist despite degeneracy. For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , particles get trapped in low-diffusivity regions faster than mixing can redistribute them, leading to localization (<xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref>).</p>
        <fig id="fig5">
          <label>Figure 5</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId528.jpeg?20260311033141" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 1.</bold> Comparison of theoretical prediction (blue curve) and numerical measurements (red points with error bars) for the spatial regularity exponent <inline-formula><mml:math><mml:mi> β </mml:mi></mml:math></inline-formula> as a function of degeneracy <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . The critical threshold <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0.375 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> marks the transition from diffusive to localized behavior.</p>
        <p><bold>Remark</bold><bold>25</bold> (Comparison with local case <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ). <italic>For</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>the</italic><italic>threshold</italic><italic>becomes</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic><italic>This</italic><italic>is</italic><italic>consistent</italic><italic>with</italic><italic>known</italic><italic>results</italic><italic>for</italic><italic>degenerate</italic><italic>kinetic</italic><italic>equations</italic><italic>with</italic><italic>Gaussian</italic><italic>noise</italic> [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], <italic>where</italic><italic>the</italic><italic>condition</italic><italic>involves</italic><italic>the</italic><italic>spectral</italic><italic>gap</italic><italic>of</italic><italic>the</italic><italic>associated</italic><italic>hypoelliptic</italic><italic>operator.</italic><italic>The</italic><italic>fractional</italic><italic>case</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>more</italic><italic>restrictive</italic> (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), <italic>reflecting</italic><italic>that</italic><italic>Lévy</italic><italic>noise</italic><italic>provides</italic><italic>weaker</italic><italic>dissipation</italic><italic>per</italic><italic>unit</italic><italic>mixing</italic><italic>compared</italic><italic>to</italic><italic>Brownian</italic><italic>noise.</italic></p>
        <p><bold>Corollary</bold><bold>1</bold><bold>(</bold><bold>Loss</bold><bold>of</bold><bold>hypoellipticity</bold><bold>)</bold> If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then in general one cannot expect spatial regularity better than the initial data. There exist counterexamples where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> but <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> Λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msubsup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ∉ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot5">
        <title>4.5. Minimal Regularity Case</title>
        <p>For coefficients satisfying only Theorem 6, we have a weaker result:</p>
        <p><bold>Theorem</bold><bold>26</bold><bold>(</bold><bold>Hypoellipticity</bold><bold>with</bold><bold>minimal</bold><bold>regularity</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> Under Theorem 6, for every <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> ϵ </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that: </p>
        <disp-formula id="FD33">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                      <mml:mi>x</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>β</mml:mi>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>L</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>ϵ</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:msub>
                                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                          <mml:mi>v</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>α</mml:mi>
                                      <mml:mo>/</mml:mo>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>L</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>ϵ</mml:mi>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mo>;</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD34">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>β</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>ϵ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof.</italic> Approximate <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> by mollification <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , apply Theorem 24 to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and pass to the limit using the controlled degeneracy assumption. The additional <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term accounts for potential loss of compactness. See Appendix A.6. </p>
        <fig id="fig6">
          <label>Figure 6</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033141" />
        </fig>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec5">
      <title>5. Hydrodynamic Limits with State-Dependent Coefficients</title>
      <sec id="sec5dot1">
        <title>5.1. Scaling and Formal Derivation</title>
        <p>We consider the parabolic scaling: </p>
        <disp-formula id="FD35">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>/</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>/</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which balances the fractional diffusion with the transport. Define the rescaled density: </p>
        <disp-formula id="FD36">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>d</mml:mi>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ε</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ε</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The rescaled equation is: </p>
        <disp-formula id="FD37">
          <label>(8)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Formally, as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> approaches a local equilibrium: </p>
        <disp-formula id="FD38">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the <inline-formula><mml:math><mml:mi> α </mml:mi></mml:math></inline-formula> -stable density satisfying <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Integrating (8) over <inline-formula><mml:math><mml:mi> v </mml:mi></mml:math></inline-formula> gives: </p>
        <disp-formula id="FD39">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD40">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The main challenge is to handle the variable coefficient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the limit.</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot2">
        <title>5.2. Effective Diffusion Coefficient</title>
        <p><bold>Definition</bold><bold>27</bold><bold>(</bold><bold>Effective</bold><bold>coefficient</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>Define</italic><italic>the</italic><italic><bold>effective</bold></italic><italic><bold>diffusion</bold></italic><italic><bold>coefficient</bold></italic>: </p>
        <disp-formula id="FD41">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mo>¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>g</mml:mi>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>28</bold> (Properties of <inline-formula><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> ). Under Theorem 3 or 6:</p>
        <p>1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>2) If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>3) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on a set of positive measure in <inline-formula><mml:math><mml:mi> v </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot3">
        <title>5.3. Hydrodynamic Limit Theorem</title>
        <p><bold>Theorem</bold><bold>29</bold><bold>(</bold><bold>Hydrodynamic</bold><bold>limit</bold><bold>with</bold><bold>multiplicative</bold><bold>noise</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> Under Assumptions 3 and 8, let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be solutions of (8) with initial data satisfying <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msubsup><mml:mo> → </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <p>1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> strongly in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> loc </mml:mtext></mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> strongly in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> loc </mml:mtext></mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>3) <inline-formula><mml:math><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies the fractional diffusion equation: </p>
        <disp-formula id="FD42">
          <label>(9)</label>
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mo>¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof</italic><italic>sketch.</italic> We use the relative entropy method adapted to variable coefficients. Define:</p>
        <disp-formula id="FD43">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mi>ε</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mi>log</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>f</mml:mi>
                                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>M</mml:mi>
                                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>M</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mo>¯</mml:mo>
                  </mml:mover>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Compute <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , show dissipation dominates remainder terms as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and conclude <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The Csiszár-Kullback-Pinsker inequality gives strong convergence. Complete proof is presented in Appendix A.7. </p>
        <fig id="fig7">
          <label>Figure 7</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033143" />
        </fig>
        <p><bold>Remark</bold><bold>30</bold><bold>(</bold><bold>Degenerate</bold><bold>hydrodynamic</bold><bold>limit</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>If</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>satisfies</italic><italic>Theorem 6</italic><italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> min </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>the</italic><italic>limit</italic><italic>equation</italic><italic>becomes</italic>: </p>
        <disp-formula id="FD44">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mo>¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>where</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>may vanish on sets in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>. The equation remains well</italic>-<italic>posed if</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and satisfies appropriate conditions.</italic></p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot4">
        <title>5.4. Rate of Convergence</title>
        <p><bold>Proposition</bold><bold>31</bold><bold>(</bold><bold>Convergence</bold><bold>rate</bold><bold>)</bold><bold>.</bold> Under additional regularity assumptions on initial data and coefficients, there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that: </p>
        <disp-formula id="FD45">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mi>ε</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>ρ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>g</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mover accent="true">
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mo>¯</mml:mo>
                        </mml:mover>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>min</mml:mtext>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof.</italic> The rate comes from analyzing the remainder terms <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> R </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msubsup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> R </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> more carefully using Taylor expansions of <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and moment estimates on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . See Appendix A.8. </p>
        <fig id="fig8">
          <label>Figure 8</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033143" />
        </fig>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec6">
      <title>6. Numerical Simulations and Validation</title>
      <sec id="sec6dot1">
        <title>6.1. Numerical Scheme</title>
        <p>We implement a spectral-Galerkin scheme to validate the theoretical predictions (Algorithm 1).</p>
        <p><bold>Remark</bold><bold>32</bold><bold>(</bold><bold>Implementation</bold><bold>details</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>The</italic><italic>fractional</italic><italic>Laplacian</italic><italic>matrix</italic><italic>elements</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for</italic><italic>Hermite</italic><italic>functions</italic><italic>can</italic><italic>be</italic><italic>computed</italic><italic>using</italic><italic>the</italic><italic>identity</italic>: </p>
        <disp-formula id="FD46">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>where</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> 〈 </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> 〉 </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>are known analytically or via recurrence relations</italic>[<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>].<italic>For variable</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>we use a pseudospectral approach</italic>:<italic>compute</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>in the Hermite basis</italic>,<italic>then multiply by</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>in physical space</italic>(<italic>aliasing controlled via filtering</italic>)<italic>.</italic></p>
        <p><bold>Remark</bold><bold>33</bold><bold>(</bold><bold>Numerical</bold><bold>parameters</bold><bold>for</bold><bold>simulations</bold><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>The</italic><italic>results</italic><italic>presented</italic><italic>in</italic><italic><bold>Tables</bold></italic><bold>1-3</bold><italic>and</italic><xref ref-type="fig" rid="fig1">Figures 1-4</xref><italic>were obtained with the following parameters</italic>:</p>
        <p><bold>Table 1</bold><bold>.</bold> Comparison between fractional (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) and classical (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) kinetic equations.</p>
        <table-wrap id="tbl1">
          <label>Table 1</label>
          <table>
            <tbody>
              <tr>
                <td>Aspect</td>
                <td>
                  Fractional case (
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                  )
                </td>
                <td>
                  Classical case (
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                  )
                </td>
              </tr>
              <tr>
                <td>Noise type</td>
                <td>Lévy flights (heavy tails)</td>
                <td>Brownian motion (Gaussian)</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>Dissipation</td>
                <td>Nonlocal, weak at infinity</td>
                <td>Local, strong everywhere</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>Regularity requirements</td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mo>∈</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>γ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                  ,
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>γ</mml:mi>
                        <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>α</mml:mi>
                          <mml:mo>/</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                  Lipschitz sufficient
                </td>
              </tr>
              <tr>
                <td>Degeneracy threshold</td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>λ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>λ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
              </tr>
              <tr>
                <td>Mixing compensation</td>
                <td>Less effective (smaller prefactor)</td>
                <td>More effective</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>Hydrodynamic limit</td>
                <td>
                  Fractional diffusion in
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  Classical diffusion in
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
              </tr>
            </tbody>
          </table>
        </table-wrap>
        <p><bold>Table 2</bold><bold>.</bold> Numerical validation of degeneracy threshold (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1.5 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1.0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ).</p>
        <table-wrap id="tbl2">
          <label>Table 2</label>
          <table>
            <tbody>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mi>δ</mml:mi>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  Theoretical
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  Numerical
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  Spatial
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>H</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                  norm
                </td>
                <td>Transition indicator</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.0</td>
                <td>0.500</td>
                <td>0.498 ± 0.008</td>
                <td>0.892 ± 0.015</td>
                <td>Diffusive</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.1</td>
                <td>0.433</td>
                <td>0.429 ± 0.009</td>
                <td>0.753 ± 0.018</td>
                <td>Diffusive</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.2</td>
                <td>0.367</td>
                <td>0.361 ± 0.011</td>
                <td>0.612 ± 0.022</td>
                <td>Diffusive</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.3</td>
                <td>0.300</td>
                <td>0.288 ± 0.014</td>
                <td>0.401 ± 0.031</td>
                <td>Transition</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.35</td>
                <td>0.267</td>
                <td>0.241 ± 0.018</td>
                <td>0.255 ± 0.045</td>
                <td>Localized</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.4</td>
                <td>0.233</td>
                <td>0.192 ± 0.025</td>
                <td>0.133 ± 0.062</td>
                <td>Strongly localized</td>
              </tr>
            </tbody>
          </table>
        </table-wrap>
        <p><bold>Table 3</bold><bold>.</bold>Convergence to hydrodynamic limit (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1.5 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1.0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0.2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ).</p>
        <table-wrap id="tbl3">
          <label>Table 3</label>
          <table>
            <tbody>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                                </mml:msup>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>L</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>Rate</td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                                </mml:msup>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>L</mml:mi>
                              <mml:mi>∞</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.2</td>
                <td>0.152 ± 0.012</td>
                <td>-</td>
                <td>0.081 ± 0.009</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.1</td>
                <td>0.081 ± 0.008</td>
                <td>0.91</td>
                <td>0.043 ± 0.005</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.05</td>
                <td>0.042 ± 0.005</td>
                <td>0.95</td>
                <td>0.022 ± 0.003</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.025</td>
                <td>0.022 ± 0.003</td>
                <td>0.93</td>
                <td>0.011 ± 0.002</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>0.0125</td>
                <td>0.011 ± 0.002</td>
                <td>1.00</td>
                <td>0.006 ± 0.001</td>
              </tr>
            </tbody>
          </table>
        </table-wrap>
        <fig id="fig9">
          <label>Figure 9</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId728.jpeg?20260311033143" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 2.</bold> Transition from diffusive spreading to localization as <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> crosses the critical threshold. For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , solutions spread diffusively. For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , solutions remain localized near their initial positions, demonstrating loss of spatial regularization.</p>
        <fig id="fig10">
          <label>Figure 10</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId735.jpeg?20260311033144" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 3.</bold> Comparison of original <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and effective coefficient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> obtained from numerical integration. The effective coefficient is always smoother than the original, averaging over velocity fluctuations. Discontinuities in <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> are regularized in <inline-formula><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> due to the smoothing effect of the <inline-formula><mml:math><mml:mi> α </mml:mi></mml:math></inline-formula> -stable density <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <fig id="fig11">
          <label>Figure 11</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId748.jpeg?20260311033143" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 4.</bold> Convergence rate to hydrodynamic limit. The numerical convergence follows approximately <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> O </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , consistent with Theorem 31 for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1.5 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> min </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1.33 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ).</p>
        <p><italic>Spatial domain</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 10 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> N </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 256 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>points</italic>(<italic>Fourier spectral method</italic>);<italic>Velocity domain</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 8 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> N </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 128 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>Hermite functions</italic>;<italic>Time step</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn> 10 </mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;<italic>Total time</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1.0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for</italic><xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref><italic>and</italic><xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2</xref>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2.0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for hydrodynamic convergence</italic>;<italic>Initial condition</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0.1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;<italic>Force</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>harmonic potential</italic>).</p>
        <p><italic>These parameters ensure spectral convergence in space and mass conservation</italic><italic>within 10</italic><italic><sup>−</sup></italic><italic><sup>8</sup></italic><italic>relative error.</italic></p>
        <p><bold>Algorithm 1.</bold>Spectral-Galerkin scheme for degenerate multiplicative fractional diffusion.</p>
        <fig id="fig12">
          <label>Figure 12</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId775.jpeg?20260311033144" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec6dot2">
        <title>6.2. Validation Methodology</title>
        <p>To ensure numerical reliability: </p>
        <p><bold>Spatial</bold><bold>convergence</bold><bold>:</bold> We verify <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> convergence rates of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> O </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> N </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ≈ </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for spectral methods. <bold>Temporal</bold><bold>convergence</bold><bold>:</bold> Use Richardson extrapolation to confirm <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> O </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> convergence for the splitting scheme. <bold>Mass</bold><bold>conservation</bold><bold>:</bold> Monitor <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to within 10<sup>−</sup><sup>8</sup> relative error. <bold>Energy</bold><bold>decay</bold><bold>:</bold> Verify the energy estimate (5) holds numerically. </p>
        <p>The fractional Laplacian implementation is validated against analytical solutions for constant coefficients. For variable <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , we perform resolution studies with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> N </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 64 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 128 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 256 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to ensure convergence.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot3">
        <title>6.3. Validation of Degeneracy Threshold</title>
        <p>We test Theorem 24 with a controlled degeneracy: </p>
        <disp-formula id="FD47">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mo>⊮</mml:mo>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a set of varying measure. The theoretical threshold predicts loss of spatial regularity when <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> exceeds <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Remark</bold><bold>34</bold><bold>(</bold><bold>Method</bold><bold>for</bold><bold>estimating</bold><bold>numerical</bold><italic><bold>β</bold></italic><bold>)</bold><bold>.</bold><italic>The</italic><italic>spatial</italic><italic>regularity</italic><italic>exponent</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> β </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>estimated</italic><italic>from</italic><italic>the</italic><italic>spectral</italic><italic>decay</italic><italic>of</italic><italic>Fourier</italic><italic>coefficients</italic><italic>in</italic><italic>space</italic>: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ^ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic><italic>For</italic><italic>each</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <italic>we</italic><italic>perform</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 20 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>simulations</italic><italic>with</italic><italic>random</italic><italic>perturbations</italic><italic>of</italic><italic>the</italic><italic>initial</italic><italic>condition.</italic><italic>The</italic><italic>mean</italic><italic>and</italic><italic>standard</italic><italic>deviation</italic><italic>of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>over</italic><italic>these</italic><italic>realizations</italic><italic>give</italic><italic>the</italic><italic>values</italic><italic>and</italic><italic>error</italic><italic>bars</italic><italic>in</italic><italic><bold>Table</bold></italic><bold>2</bold>. <italic>The</italic><italic>transition</italic><italic>indicator</italic><italic>is</italic><italic>determined</italic><italic>quantitatively</italic><italic>by</italic><italic>the</italic><italic>criterion</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0.5 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>at</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : “<italic>Diffusive</italic>” <italic>if</italic> &gt;0.5, “<italic>Localized</italic>” <italic>otherwise.</italic></p>
        <p>The numerical results confirm the theoretical prediction: spatial regularity degrades as <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> increases, with significant loss near the critical value <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0.375 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Beyond this threshold, solutions exhibit localization behavior.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot4">
        <title>6.4. Phase Transition and Localization</title>
        <p><xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2</xref> illustrates the phase transition: for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , solutions spread diffusively; for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , they remain localized. This confirms the physical interpretation of the threshold as separating regimes of effective transport versus localization.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot5">
        <title>6.5. Effective Coefficient Computation</title>
        <p>We verify Theorem 28 by computing <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for various <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot6">
        <title>6.6. Hydrodynamic Limit Verification</title>
        <p>We simulate the rescaled Equation (8) for decreasing <inline-formula><mml:math><mml:mi> ε </mml:mi></mml:math></inline-formula> and compare with the limit Equation (9).</p>
        <p>The convergence rate is approximately <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> O </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , consistent with Theorem 31 for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1.5 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The convergence remains robust even with moderate degeneracy (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0.2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), demonstrating that the hydrodynamic limit is not destroyed by subcritical degeneracy.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec7">
      <title>7. Conclusion and Future Directions</title>
      <sec id="sec7dot1">
        <title>7.1. Summary of Results</title>
        <p>This paper has developed a comprehensive theory for kinetic Fokker-Planck equations with multiplicative Lévy noise and degenerate coefficients:</p>
        <p><bold>1</bold><bold>)</bold><bold>Well</bold><bold>-</bold><bold>posedness</bold><bold>:</bold> Established existence, uniqueness, and basic regularity under minimal assumptions on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , allowing for degeneracy (Theorem 16, Theorem 17).</p>
        <p><bold>2</bold><bold>)</bold><bold>Hypoelliptic</bold><bold>regularization</bold><bold>with</bold><bold>degeneracy</bold><bold>threshold</bold><bold>:</bold> Proved that spatial regularity emerges from velocity diffusion even with degenerate coefficients, with explicit threshold <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for persistence of hypoellipticity (Theorem 24). The parameter <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> quantifies mixing efficiency (Section 2.6).</p>
        <p><bold>3</bold><bold>)</bold><bold>Hydrodynamic</bold><bold>limits</bold><bold>:</bold> Derived effective fractional diffusion equations with spatially-varying coefficients <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , providing a rigorous connection between microscopic jump processes and macroscopic anomalous diffusion (Theorem 29).</p>
        <p><bold>4</bold><bold>)</bold><bold>Numerical</bold><bold>validation</bold><bold>with</bold><bold>enriched</bold><bold>simulations</bold><bold>:</bold> Implemented a spectral-Galerkin scheme confirming theoretical predictions, demonstrating the sharpness of the degeneracy threshold, and illustrating the transition from diffusive to localized behavior (<xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2</xref>).</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot2">
        <title>
          7.2. Applicability of the Threshold and Estimation of
          <inline-formula>
            <mml:math display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>λ</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>The practical implementation of the critical threshold <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> requires estimating the mixing rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For complex geometries, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be obtained numerically by solving the spectral problem associated with the transport operator <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the considered domain. An efficient approach is to discretize the operator and compute its smallest nonzero eigenvalue. For example, in a one-dimensional stratified medium where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mi> cos </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the mean transport can be approximated and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> k </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> 〈 </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> 〉 </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This approach allows quantitative prediction of the degeneracy threshold in realistic configurations, such as magnetically confined plasmas or stratified porous media flows.</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot3">
        <title>7.3. Limitations and Scope</title>
        <p>Our analysis has several intentional limitations that define its scope: </p>
        <p><bold>Linear</bold><bold>equations</bold><bold>:</bold> Nonlinear collision operators or drift terms require different techniques. <bold>Whole</bold><bold>space</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>:</bold> Boundary effects in physical domains introduce additional complexity. <bold>Time</bold><bold>-</bold><bold>independent</bold><bold>coefficients</bold><bold>:</bold> Time-dependent <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> would require evolution semigroup methods. <bold>Moderate</bold><bold>degeneracy</bold><bold>:</bold> For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> ≫ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , different phenomena (Anderson localization) may emerge. </p>
        <p>These limitations suggest natural directions for future work while clarifying the contributions of the present paper.</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot4">
        <title>7.4. Open Problems</title>
        <p><bold>OP1</bold><bold>Optimal</bold><bold>regularity</bold><bold>conditions</bold><bold>:</bold> Characterize the minimal assumptions on <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> for hypoellipticity. Conjecture: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> coefficients with geometric control condition suffices. A counterexample showing necessity of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> would be valuable.</p>
        <p><bold>OP2 Quantitative</bold><bold>estimates</bold><bold>with</bold><bold>explicit</bold><bold>constants</bold><bold>:</bold> Obtain dimension-dependent constants in the hypoelliptic estimates, particularly the dependence on <inline-formula><mml:math><mml:mi> d </mml:mi></mml:math></inline-formula> for applications in high-dimensional phase spaces.</p>
        <p><bold>OP3 Nonlinear</bold><bold>versions</bold><bold>:</bold> Extend to equations with nonlinear drift or collision operators, e.g., <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>OP4 Boundary</bold><bold>value</bold><bold>problems</bold><bold>:</bold> Develop theory for bounded domains with appropriate boundary conditions (specular reflection, absorption, etc.) and study boundary layer effects.</p>
        <p><bold>OP5 Numerical</bold><bold>analysis</bold><bold>of</bold><bold>the</bold><bold>degeneracy</bold><bold>transition</bold><bold>:</bold> Prove convergence rates for discretization schemes near the critical threshold <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and analyze numerical artifacts in the localized regime.</p>
        <p><bold>OP6 Connection</bold><bold>to</bold><bold>Anderson</bold><bold>localization</bold><bold>:</bold> Investigate whether the supercritical regime (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) exhibits features of Anderson localization in random media, potentially with random coefficients <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ω </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot5">
        <title>7.5. Applications Perspective</title>
        <p>The results enable modeling of several physical systems:</p>
        <p><bold>Anomalous</bold><bold>transport</bold><bold>in</bold><bold>heterogeneous</bold><bold>media</bold><bold>:</bold> Particles moving in porous media with spatially-varying jump rates. The threshold provides a criterion for when heterogeneity causes localization.<bold>Plasma</bold><bold>physics</bold><bold>:</bold> Charged particles in turbulent fields with position-dependent collision frequencies. The mixing rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> relates to magnetic confinement efficiency.<bold>Financial</bold><bold>mathematics</bold><bold>:</bold> Price dynamics with state-dependent jump intensities (regime-switching Lévy processes). The degeneracy threshold may indicate regimes where price processes become trapped.<bold>Biological</bold><bold>transport</bold><bold>:</bold> Intracellular transport with spatially-varying binding/unbinding rates. Localization could model organelle anchoring.</p>
        <p>The degeneracy threshold provides a criterion for when spatial heterogeneity destroys macroscopic diffusive behavior, potentially explaining localization phenomena in disordered systems.</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot6">
        <title>7.6. Final Remarks</title>
        <p>The interplay between nonlocality (fractional operators), degeneracy (vanishing coefficients), and kinetic transport creates mathematical challenges requiring novel techniques. The weighted energy method developed here, combined with fractional commutator estimates, provides a framework that may be applicable to other degenerate nonlocal problems.</p>
        <p>The clear separation between conditions allowing hypoellipticity (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) and those causing its loss demonstrates the delicate balance between dissipation and mixing in degenerate fractional kinetic equations. The numerical simulations reveal a sharp phase transition, suggesting potential connections to critical phenomena in statistical physics.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec8">
      <title>Acknowledgements</title>
      <p>The authors thank the anonymous referees for their valuable suggestions that improved the paper.</p>
    </sec>
    <sec id="sec9">
      <title>Appendix: Technical Lemmas and Detailed Proofs</title>
      <sec id="sec9dot1">
        <title>A.1. Proof of Theorem 16</title>
        <p><italic>Complete</italic><italic>proof.</italic></p>
        <p><bold>Step</bold><bold>1:</bold><bold>Regularization.</bold> Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> η </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a standard mollifier and define <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ∗ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> η </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Step</bold><bold>2:</bold><bold>Finite-dimensional</bold><bold>approximation.</bold> Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be an orthonormal basis of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> consisting of smooth, compactly supported functions. Define <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> span </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and seek </p>
        <disp-formula id="FD48">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>satisfying</italic> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD49">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>〈</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>ψ</mml:mi>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>〉</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>〈</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>ψ</mml:mi>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>〉</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>〈</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mi>ε</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>ψ</mml:mi>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>〉</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>〈</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>ψ</mml:mi>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>〉</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD50">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>〈</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>ψ</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>〉</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Step</bold><bold>3:</bold><bold>A</bold><bold>priori</bold><bold>estimates.</bold> Multiply by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and sum over <inline-formula><mml:math><mml:mi> k </mml:mi></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD51">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>〈</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mi>ε</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>〉</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>〈</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>〉</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>min</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>H</mml:mi>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>∞</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mi>ε</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>L</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>ε</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>L</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by Sobolev embedding. For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , control directly via interpolation: </p>
        <disp-formula id="FD52">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Choosing <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> small enough gives: </p>
        <disp-formula id="FD53">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>min</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>F</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Step</bold><bold>4:</bold><bold>Compactness.</bold> Grönwall’s inequality yields uniform bounds: </p>
        <disp-formula id="FD54">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mo>;</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>min</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>f</mml:mi>
                              <mml:mi>m</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>H</mml:mi>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>From the equation, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By the Aubin-Lions lemma, there exists a subsequence (still denoted <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) converging strongly in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> loc </mml:mtext></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to some <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Step</bold><bold>5:</bold><bold>Passage</bold><bold>to</bold><bold>limit.</bold> For any test function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD55">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>〈</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mi>ε</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>/</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mi>m</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>〉</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>〈</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>/</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>〉</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>σ</mml:mi>
                              <mml:mi>ε</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>∞</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>f</mml:mi>
                              <mml:mi>m</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> uniformly on compacts and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msup><mml:mo> ⇀ </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Step</bold><bold>6:</bold><bold>Uniqueness.</bold> For two solutions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> g </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> g </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then: </p>
        <disp-formula id="FD56">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>h</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>min</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>h</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>F</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>h</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>F</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>h</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Grönwall gives <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> h </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> h </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Step</bold><bold>7:</bold><bold>Non-negativity</bold><bold>and</bold><bold>mass</bold><bold>conservation.</bold> Testing with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> gives <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Testing with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> gives mass conservation. </p>
        <fig id="fig13">
          <label>Figure 13</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033148" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec9dot2">
        <title>A.2. Proof of Theorem 17</title>
        <p><italic>Complete</italic><italic>proof.</italic> Similar to the proof of Theorem 16 but with careful handling of degeneracy. The key is to use the controlled degeneracy condition to obtain uniform estimates despite <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <fig id="fig14">
          <label>Figure 14</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033149" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec9dot3">
        <title>A.3. Proof of Proposition 19</title>
        <p><italic>Proof.</italic> Test the <italic>equation</italic> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> v </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and apply Theorem 11. The detailed calculation yields uniform bounds in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and then in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> through energy estimates. </p>
        <fig id="fig15">
          <label>Figure 15</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033149" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec9dot4">
        <title>A.4. Proof of Theorem 23</title>
        <p><italic>Proof.</italic> Consider <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Q </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext> Λ </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msubsup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Differentiating and using the equation yields: </p>
        <disp-formula id="FD57">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>Q</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>trans</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>diff</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>force</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The transport term integrates to zero, the diffusion term gives negative dissipation via <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> min </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and the force term is controlled via commutator estimates. Integration in time and interpolation complete the proof. </p>
        <fig id="fig16">
          <label>Figure 16</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033149" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec9dot5">
        <title>A.5. Proof of Theorem 24</title>
        <p><italic>Complete</italic><italic>proof.</italic></p>
        <p><bold>Step</bold><bold>1:</bold><bold>Setup.</bold> Define <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> max </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and </p>
        <disp-formula id="FD58">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Q</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Step</bold><bold>2:</bold><bold>Time</bold><bold>derivative.</bold> Compute: </p>
        <disp-formula id="FD59">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>Q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∂</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                      <mml:mi>v</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>α</mml:mi>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>F</mml:mi>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>trans</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>diff</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>force</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Step</bold><bold>3:</bold><bold>Transport</bold><bold>term</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>.</bold> Using Theorem 22:</p>
        <disp-formula id="FD60">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>trans</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>w</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>Λ</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>Λ</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>Λ</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Since</p>
        <disp-formula id="FD61">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>/</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>w</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>C</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>γ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>/</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD62">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>trans</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>γ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>Λ</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Step</bold><bold>4:</bold><bold>Diffusion</bold><bold>term</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>.</bold></p>
        <disp-formula id="FD63">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>diff</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                      <mml:mi>v</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>α</mml:mi>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>[</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>Λ</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>]</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The first term gives dissipation on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD64">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:mi>w</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>Λ</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>Λ</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>α</mml:mi>
                          <mml:mo>/</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>Λ</mml:mi>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>Λ</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The commutator term is controlled using commutator estimates for variable coefficients: </p>
        <disp-formula id="FD65">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>[</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>Λ</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>]</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>γ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>Λ</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>Λ</mml:mi>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>γ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Step</bold><bold>5:</bold><bold>Force</bold><bold>term</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> o </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>.</bold> Using Theorem 11:</p>
        <disp-formula id="FD66">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>force</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>Λ</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>Λ</mml:mi>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>Λ</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Step</bold><bold>6:</bold><bold>Weighted</bold><bold>Poincaré</bold><bold>inequality</bold><bold>on</bold><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>.</bold> On the degeneracy set, we use the following inequality (proved below): </p>
        <disp-formula id="FD67">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>Λ</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>Λ</mml:mi>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mi>β</mml:mi>
                                </mml:msubsup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This expresses that mixing compensates for lack of dissipation.</p>
        <p><bold>Step</bold><bold>7:</bold><bold>Combining</bold><bold>estimates.</bold> Collecting terms: </p>
        <disp-formula id="FD68">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>Q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>Ω</mml:mi>
                            <mml:mi>δ</mml:mi>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>C</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>δ</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>C</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>γ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>C</mml:mi>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>F</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>W</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>∞</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>λ</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>w</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>max</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>Λ</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mn>4</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD69">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>w</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>max</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>max</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>max</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Step</bold><bold>8:</bold><bold>Threshold</bold><bold>condition.</bold> For the coefficient of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> Λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msubsup><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to be negative, we need: </p>
        <disp-formula id="FD70">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>w</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>max</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>&gt;</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>γ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Under the condition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , this holds for sufficiently small <inline-formula><mml:math><mml:mi> δ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and appropriate choice of constants.</p>
        <p><bold>Step</bold><bold>9:</bold><bold>Integration</bold><bold>and</bold><bold>interpolation.</bold> Integrating from 0 to <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> and using Theorem 12: </p>
        <disp-formula id="FD71">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>Λ</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>L</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>Λ</mml:mi>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>α</mml:mi>
                                      <mml:mo>/</mml:mo>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msubsup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>L</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The constant <inline-formula><mml:math><mml:mi> C </mml:mi></mml:math></inline-formula> depends on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mi> d </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
        <fig id="fig17">
          <label>Figure 17</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033149" />
        </fig>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>35</bold><bold>(Weighted</bold><bold>Poincaràinequality</bold><bold>on</bold><bold>degeneracy</bold><bold>set).</bold> Under the conditions of Theorem 24, there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that: </p>
        <disp-formula id="FD72">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mtext>Ω</mml:mtext>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>Λ</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>Λ</mml:mi>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mi>β</mml:mi>
                                </mml:msubsup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof.</italic> Consider the operator <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℒ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:msub><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By definition of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the spectral gap, for any <inline-formula><mml:math><mml:mi> g </mml:mi></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mtext> Ω </mml:mtext><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi> g </mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD73">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mtext>Ω</mml:mtext>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>g</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mtext>Ω</mml:mtext>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>ℒ</mml:mi>
                            <mml:mi>g</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mtext> Λ </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msubsup><mml:mi> f </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we decompose <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi> g </mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mtext> Ω </mml:mtext><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then: </p>
        <disp-formula id="FD74">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>g</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>g</mml:mi>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mover accent="true">
                      <mml:mi>g</mml:mi>
                      <mml:mo>¯</mml:mo>
                    </mml:mover>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>ℒ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>g</mml:mi>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mover accent="true">
                      <mml:mi>g</mml:mi>
                      <mml:mo>¯</mml:mo>
                    </mml:mover>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℒ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℒ </mml:mi><mml:mi> g </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℒ </mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for constant <inline-formula><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> ) and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we obtain after absorption: </p>
        <disp-formula id="FD75">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mtext>Ω</mml:mtext>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>g</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>λ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>ℒ</mml:mi>
                            <mml:mi>g</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>δ</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>using that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> δ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by interpolation for <inline-formula><mml:math><mml:mi> β </mml:mi></mml:math></inline-formula> small. </p>
        <fig id="fig18">
          <label>Figure 18</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033149" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec9dot6">
        <title>A.6. Proof of Theorem 26</title>
        <p><italic>Proof.</italic> Approximate <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> by mollification <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , apply Theorem 24 to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and pass to the limit using the controlled degeneracy assumption. The additional <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term accounts for potential loss of compactness due to minimal regularity. </p>
        <fig id="fig19">
          <label>Figure 19</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033150" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec9dot7">
        <title>A.7. Proof of Theorem 29</title>
        <p><italic>Proof.</italic> We use the relative entropy method adapted to variable coefficients. Define: </p>
        <disp-formula id="FD76">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mi>ε</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mi>log</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>f</mml:mi>
                                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>M</mml:mi>
                                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>M</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ρ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mo>¯</mml:mo>
                  </mml:mover>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Compute <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , show dissipation dominates remainder terms as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and conclude <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The Csiszár-Kullback-Pinsker inequality gives strong convergence. The main technical difficulty is handling the variable coefficient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the limit, which is addressed by Taylor expansion and moment estimates. </p>
        <fig id="fig20">
          <label>Figure 20</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033150" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec9dot8">
        <title>A.8. Proof of Proposition 31</title>
        <p><italic>Proof.</italic> The rate comes from analyzing the remainder terms <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> R </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msubsup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> R </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> more carefully using Taylor expansions of <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and moment estimates on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the rate is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> O </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , it becomes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> O </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> due to slower decay of the <inline-formula><mml:math><mml:mi> α </mml:mi></mml:math></inline-formula> -stable density moments. </p>
        <fig id="fig21">
          <label>Figure 21</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724541-rId408.jpeg?20260311033150" />
        </fig>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec10">
      <title>Glossary of Symbols</title>
      <table-wrap id="tbl4">
        <label>Table 4</label>
        <table>
          <tbody>
            <tr>
              <td>
                <bold>Symbol</bold>
              </td>
              <td>
                <bold>Definition</bold>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Probability density at time
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
                , position
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
                , velocity
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Lévy exponent (
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
                )
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>β</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>Spatial hypoelliptic exponent</td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>Multiplicative noise intensity</td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>External force field</td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Fractional Laplacian in velocity:
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Fractional Laplacian in space:
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Alternative notation for
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                          <mml:mo>/</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math display="inline">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mtext>Λ</mml:mtext>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Alternative notation for
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>H</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Sobolev space on
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>H</mml:mi>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Velocity Sobolev space on
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>H</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Spatial Sobolev space on
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>ℋ</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>Hilbert space for solutions</td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>λ</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>Mixing rate (inverse characteristic mixing time)</td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Degeneracy parameter (measure of where
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
                vanishes)
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>Scaling parameter in hydrodynamic limit</td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
                -stable density
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mo>¯</mml:mo>
                      </mml:mover>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>Effective diffusion coefficient</td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mi>δ</mml:mi>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
                -degeneracy set:
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>{</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>:</mml:mo>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>≤</mml:mo>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>}</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>w</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Weight function:
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>max</mml:mtext>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>δ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
            <tr>
              <td>
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>τ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mtext>mix</mml:mtext>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
              <td>
                Characteristic mixing time:
                <inline-formula>
                  <mml:math>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>τ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mtext>mix</mml:mtext>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>~</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>/</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>λ</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:math>
                </inline-formula>
              </td>
            </tr>
          </tbody>
        </table>
      </table-wrap>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Bouchaud, J. and Georges, A. (1990) Anomalous Diffusion in Disordered Media: Statistical Mechanisms, Models and Physical Applications. <italic>Physics</italic><italic>Reports</italic>, 195, 127-293. https://doi.org/10.1016/0370-1573(90)90099-n <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-1573(90)90099-n</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/0370-1573(90)90099-n">https://doi.org/10.1016/0370-1573(90)90099-n</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Bouchaud, J.</string-name>
              <string-name>Georges, A.</string-name>
              <string-name>Mechanisms, M</string-name>
            </person-group>
            <year>1990</year>
            <article-title>Anomalous Diffusion in Disordered Media: Statistical Mechanisms, Models and Physical Applications</article-title>
            <source>Physics Reports</source>
            <volume>1573</volume>
            <issue>90</issue>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0370-1573(90)90099-n</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Metzler, R. and Klafter, J. (2000) The Random Walk’s Guide to Anomalous Diffusion: A Fractional Dynamics Approach. <italic>Physics</italic><italic>Reports</italic>, 339, 1-77. https://doi.org/10.1016/s0370-1573(00)00070-3 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0370-1573(00)00070-3</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/s0370-1573(00)00070-3">https://doi.org/10.1016/s0370-1573(00)00070-3</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Metzler, R.</string-name>
              <string-name>Klafter, J.</string-name>
            </person-group>
            <year>2000</year>
            <article-title>The Random Walk’s Guide to Anomalous Diffusion: A Fractional Dynamics Approach</article-title>
            <source>Physics Reports</source>
            <volume>1573</volume>
            <issue>00</issue>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0370-1573(00)00070-3</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Cont, R. and Tankov, P. (2004) Financial Modelling with Jump Processes. Chapman &amp; Hall/CRC. https://doi.org/10.1201/9780203485217 <pub-id pub-id-type="doi">10.1201/9780203485217</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1201/9780203485217">https://doi.org/10.1201/9780203485217</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Cont, R.</string-name>
              <string-name>Tankov, P.</string-name>
            </person-group>
            <year>2004</year>
            <article-title>Financial Modelling with Jump Processes</article-title>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1201/9780203485217</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Dolbeault, J., Mouhot, C. and Schmeiser, C. (2015) Hypocoercivity for Linear Kinetic Equations Conserving Mass. <italic>Transactions of the American Mathematical Society</italic>, 367, 3807-3828. https://doi.org/10.1090/s0002-9947-2015-06012-7 <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/s0002-9947-2015-06012-7</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1090/s0002-9947-2015-06012-7">https://doi.org/10.1090/s0002-9947-2015-06012-7</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Dolbeault, J.</string-name>
              <string-name>Mouhot, C.</string-name>
              <string-name>Schmeiser, C.</string-name>
            </person-group>
            <year>2015</year>
            <article-title>Hypocoercivity for Linear Kinetic Equations Conserving Mass</article-title>
            <source>Transactions of the American Mathematical Society</source>
            <volume>367</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/s0002-9947-2015-06012-7</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Mellet, A., Mischler, S. and Mouhot, C. (2010) Fractional Diffusion Limit for Collisional Kinetic Equations. <italic>Archive</italic><italic>for</italic><italic>Rational</italic><italic>Mechanics</italic><italic>and</italic><italic>Analysis</italic>, 199, 493-525. https://doi.org/10.1007/s00205-010-0354-2 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00205-010-0354-2</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00205-010-0354-2">https://doi.org/10.1007/s00205-010-0354-2</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Mellet, A.</string-name>
              <string-name>Mischler, S.</string-name>
              <string-name>Mouhot, C.</string-name>
            </person-group>
            <year>2010</year>
            <article-title>Fractional Diffusion Limit for Collisional Kinetic Equations</article-title>
            <source>Archive for Rational Mechanics and Analysis</source>
            <volume>199</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00205-010-0354-2</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Hörmander, L. (1967) Hypoelliptic Second Order Differential Equations. <italic>Acta</italic><italic>Mathematica</italic>, 119, 147-171. https://doi.org/10.1007/bf02392081 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf02392081</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/bf02392081">https://doi.org/10.1007/bf02392081</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <year>1967</year>
            <article-title>Hypoelliptic Second Order Differential Equations</article-title>
            <source>Acta Mathematica</source>
            <volume>119</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf02392081</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Villani, C. (2009) Hypocoercivity. <italic>Memoirs</italic><italic>of</italic><italic>the</italic><italic>American</italic><italic>Mathematical</italic><italic>Society</italic>, 202, 141 p. https://doi.org/10.1090/s0065-9266-09-00567-5 <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/s0065-9266-09-00567-5</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1090/s0065-9266-09-00567-5">https://doi.org/10.1090/s0065-9266-09-00567-5</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Villani, C.</string-name>
            </person-group>
            <year>2009</year>
            <article-title>Hypocoercivity</article-title>
            <source>Memoirs of the American Mathematical Society</source>
            <volume>202</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/s0065-9266-09-00567-5</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Kato, T. and Ponce, G. (1988) Commutator Estimates and the Euler and Navier‐stokes Equations. <italic>Communications</italic><italic>on</italic><italic>Pure</italic><italic>and</italic><italic>Applied</italic><italic>Mathematics</italic>, 41, 891-907. https://doi.org/10.1002/cpa.3160410704 <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/cpa.3160410704</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1002/cpa.3160410704">https://doi.org/10.1002/cpa.3160410704</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Kato, T.</string-name>
              <string-name>Ponce, G.</string-name>
            </person-group>
            <year>1988</year>
            <article-title>Commutator Estimates and the Euler and Navier‐stokes Equations</article-title>
            <source>Communications on Pure and Applied Mathematics</source>
            <volume>41</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/cpa.3160410704</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Caffarelli, L. and Silvestre, L. (2007) An Extension Problem Related to the Fractional Laplacian. <italic>Communications</italic><italic>in</italic><italic>Partial</italic><italic>Differential</italic><italic>Equations</italic>, 32, 1245-1260. https://doi.org/10.1080/03605300600987306 <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03605300600987306</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1080/03605300600987306">https://doi.org/10.1080/03605300600987306</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Caffarelli, L.</string-name>
              <string-name>Silvestre, L.</string-name>
            </person-group>
            <year>2007</year>
            <article-title>An Extension Problem Related to the Fractional Laplacian</article-title>
            <source>Communications in Partial Differential Equations</source>
            <volume>32</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03605300600987306</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Loher, A. (2024) Quantitative De Giorgi Methods in Kinetic Theory for Non-Local Operators. <italic>Journal of Functional Analysis</italic>, 286, Article ID: 110312. https://doi.org/10.1016/j.jfa.2023.110312 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jfa.2023.110312</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jfa.2023.110312">https://doi.org/10.1016/j.jfa.2023.110312</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Loher, A.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Quantitative De Giorgi Methods in Kinetic Theory for Non-Local Operators</article-title>
            <source>Journal of Functional Analysis</source>
            <volume>286</volume>
            <fpage>110312</fpage>
            <elocation-id>ID</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jfa.2023.110312</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B11">
        <label>11.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Kassmann, M. and Weidner, M. (2024) The Harnack Inequality Fails for Nonlocal Kinetic Equations. <italic>Advances in Mathematics</italic>, 459, Article ID: 110030. https://doi.org/10.1016/j.aim.2024.110030 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.aim.2024.110030</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.aim.2024.110030">https://doi.org/10.1016/j.aim.2024.110030</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Kassmann, M.</string-name>
              <string-name>Weidner, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>The Harnack Inequality Fails for Nonlocal Kinetic Equations</article-title>
            <source>Advances in Mathematics</source>
            <volume>459</volume>
            <fpage>110030</fpage>
            <elocation-id>ID</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.aim.2024.110030</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B12">
        <label>12.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Auscher, P., Imbert, C. and Niebel, L. (2025) Fundamental Solutions to Kolmogorov–fokker–planck Equations with Rough Coefficients: Existence, Uniqueness, Upper Estimates. <italic>SIAM Journal on Mathematical Analysis</italic>, 57, 2114-2137. https://doi.org/10.1137/24m1649241 <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/24m1649241</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1137/24m1649241">https://doi.org/10.1137/24m1649241</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Auscher, P.</string-name>
              <string-name>Imbert, C.</string-name>
              <string-name>Niebel, L.</string-name>
              <string-name>Existence, U</string-name>
            </person-group>
            <year>2025</year>
            <article-title>Fundamental Solutions to Kolmogorov–fokker–planck Equations with Rough Coefficients: Existence, Uniqueness, Upper Estimates</article-title>
            <source>SIAM Journal on Mathematical Analysis</source>
            <volume>57</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/24m1649241</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B13">
        <label>13.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Niebel, L. (2022) Kinetic Maximal-Regularity for the Fractional Kolmogorov Equation with Variable Density. <italic>Nonlinear Analysis</italic>, 214, Article ID: 112517. https://doi.org/10.1016/j.na.2021.112517 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2021.112517</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.na.2021.112517">https://doi.org/10.1016/j.na.2021.112517</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Niebel, L.</string-name>
            </person-group>
            <year>2022</year>
            <article-title>Kinetic Maximal-Regularity for the Fractional Kolmogorov Equation with Variable Density</article-title>
            <source>Nonlinear Analysis</source>
            <volume>214</volume>
            <fpage>112517</fpage>
            <elocation-id>ID</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2021.112517</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B14">
        <label>14.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Kim, K. (2024) A Regularity Theory for Parabolic Equations with Anisotropic Nonlocal Operators in Spaces. <italic>SIAM Journal on Mathematical Analysis</italic>, 56, 1089-1156. https://doi.org/10.1137/23m1574944 <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/23m1574944</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1137/23m1574944">https://doi.org/10.1137/23m1574944</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Kim, K.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>A Regularity Theory for Parabolic Equations with Anisotropic Nonlocal Operators in Spaces</article-title>
            <source>SIAM Journal on Mathematical Analysis</source>
            <volume>56</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/23m1574944</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B15">
        <label>15.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Bonami, A., Grellier, S. and Ky, L.D. (2012) Paraproducts and Products of Functions in <italic>BMO</italic>( <italic>R</italic><italic><sup>n</sup></italic>) and <italic>H</italic><sup>1</sup>( <italic>R</italic><italic><sup>n</sup></italic>) through Wavelets. <italic>Journal de Mathématiques Pures et Appliquées</italic>, 97, 230-241. https://doi.org/10.1016/j.matpur.2011.06.002 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matpur.2011.06.002</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.matpur.2011.06.002">https://doi.org/10.1016/j.matpur.2011.06.002</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Bonami, A.</string-name>
              <string-name>Grellier, S.</string-name>
              <string-name>Ky, L.D.</string-name>
            </person-group>
            <year>2012</year>
            <article-title>Paraproducts and Products of Functions in BMO(Rn) and H1(Rn) through Wavelets</article-title>
            <source>Journal de Mathématiques Pures et Appliquées</source>
            <volume>97</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matpur.2011.06.002</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B16">
        <label>16.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="web">Thangavelu, S. (2018) A Note on Fractional Powers of the Hermite Operator. https://arxiv.org/abs/1801.08343</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="web">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Thangavelu, S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>A Note on Fractional Powers of the Hermite Operator</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>