Controlling chaotic transport in a Hamiltonian model of interest to magnetized plasmas
我们提出了一种方法来控制混沌的哈密顿系统是接近可积的。通过在扰动中加入一个小而简单的控制项,系统变得比原系统更规则。我们将这种技术应用到一个模型,再现湍流ExB漂移,并显示数值控制是能够大大减少混乱的运输。
2004-02-25 nlin.CD
Predicting the statistics of wave transport through chaotic cavities by the Random Coupling Model: a review and recent progress
在这篇评论中,一个模型(随机耦合模型),给出了一个统计描述的耦合辐射进入和出大型封闭体通过本地化和/或分布式通道。随机耦合模型结合了确定性和统计现象。该模型利用波动混沌理论,扩展了经典的模式描述的腔场存在的边界,导致混乱的光线轨迹。该模型是基于一个明确的分离孤立的混沌系统的普遍统计行为,和确定性的耦合通道特性。此外,随机耦合模型来描述互连腔,孔径耦合,和短射线轨迹的影响的能力进行了讨论。随机耦合模型和其他配方之间的关系,采用声学,光学和统计电磁学,检查。特别是,一个严格的类比的随机耦合模型与统计能量分析在声学中使用。
2013-03-26 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Current Statistics for Quantum Transport through Two-Dimensional Open Chaotic Billiards
从解析和数值两方面研究了二维开放式混沌弹道台球的概率流统计特性。假设散射波函数的实部和虚部都是随机高斯场,我们得到了概率流的普适分布函数。在旁路,我们恢复以前的分析形式的波函数统计。表达式将整个区域从GOE连接到GUE类型统计。我们的解析表达式进行了验证,通过一个Bunimovich台球明确的量子力学计算的数字传输。
2001-11-03 nlin.CD
Semiclassical approach to universality in quantum chaotic transport
采用输运矩$M_m={\rm Tr}[(t^†t)^m]$对双引线混沌腔的量子输运统计进行编码,其中$t$是传输矩阵,对于不具有时间反演对称性的系统,传输矩具有已知的普适表达式.我们提出了一个半经典的推导这种普遍性的基础上,行动之间的相关性,存在于集的长散射轨迹。我们的半经典公式$M_m$适用于所有值的$m$和任意数量的开放通道。这是通过将问题映射成两个独立的组合问题来实现的,一个涉及对集合分区,另一个涉及对称群中的分解。
2012-05-08 nlin.CD
Directed Transport in classical and quantum chaotic billiards
我们构建了一个自治的混沌哈密顿棘轮作为一个通道台球细分的等距墙垂直连接到一侧的通道,离开一个开放的相对侧。一个静态的均匀磁场穿透台球打破了时间反演不变性,使经典的运动部分混乱。我们表明,经典动力学表现出定向输运,由于相空间中的规则区域的非对称分布。台球是量化的数值方法的基础上的有限元算法结合朗道规范和布洛赫形式主义的周期性电位。我们讨论了台球本征态的特征,如概率流中的节线和涡旋。定向量子输运的证据,继承了经典动力学的相应功能,提出了在水平速度统计。
2008-11-03 nlin.CD
Reduction of the chaotic transport of impurities in turbulent magnetized plasmas
带电粒子在湍流静电势中的混沌输运,为托卡马克等装置中的等离子体约束设置了严格的限制条件。在本章中,我们考虑由ExB速度驱动的杂质运动,其中强磁场B(允许引导中心近似)是均匀和恒定的,并且湍流电场是从模型或数值流体代码中获得的。这些杂质的输运性质由哈密顿动力学控制。因此,一种减少哈密顿系统中的混沌扩散的技术能够在某些近似下解决减少杂质径向输运的问题。一般的想法是通过对哈密顿量进行小而适当的修改来在相空间中建立势垒。我们数值表明,这种扰动能够大大减少测试粒子的扩散,我们讨论了这种额外的修改的鲁棒性。
2009-10-14 nlin.CD
Directed Chaotic Transport in Hamiltonian Ratchets
我们提出了一个全面的帐户定向输运的一维哈密顿系统的空间和时间的周期性。在没有平均力的情况下,粒子系综可以表现出定向的弹道输运,在这个意义上,它们可以被认为是哈密顿棘轮。我们讨论的一般条件,这样的定向运输,像一个混合的经典相空间,并阐明了一个总和规则,涉及到不同的相空间组件的贡献,相互运输。我们发现,经常棘轮运输可以针对外部的电势梯度而混沌弹道输运是限制在无偏系统。对于量子化的哈密顿棘轮,我们研究运输方面的波包的演变,并推导出一个半经典的水平速度分布的Floquet带谱编码的量子运输的表达式。我们讨论了输运岛和混沌海之间的动力学隧穿的作用以及空间周期性破缺的量子棘轮中输运的崩溃。
2004-08-11 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Semiclassical matrix model for quantum chaotic transport with time-reversal symmetry
我们表明,在时间反演对称性的存在下,混沌量子输运的半经典方法可以描述为一个矩阵模型,即矩阵积分的微扰展开满足半经典图形规则的计算输运统计。这种方法非常自然地导致从随机矩阵理论的普遍预测的半经典推导。
2015-02-10 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Chaotic diffusion for particles moving in a time dependent potential well
用两种不同的方法描述了在含时势阱中运动的粒子的混沌扩散:(i)通过描述动力学的映射的直接演化;(ii)通过扩散方程的解。扩散粒子的动力学是通过使用一个二维的,非线性区域保持映射的变量能量和时间。系统的相空间是混合的,包含混沌、周期区域和限制混沌粒子扩散的不变生成曲线。粒子系综的混沌演化被视为粒子的随机运动,因此由扩散方程描述。边界条件要求粒子不能穿过作为扩散上边界的不变生成曲线,也不能穿过作为粒子从时移势阱逃逸能量的最低能量域。扩散系数通过映射方程确定,而扩散方程的解析解给出了在特定时间找到具有特定能量的给定粒子的概率。动量的概率定性描述的行为的平均能量通过数值模拟,这是研究无论是作为一个函数的时间,以及一些控制参数的问题。
2020-03-19 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Semiclassical Approach to Chaotic Quantum Transport
本文描述了一种计算混沌腔普遍输运性质的半经典方法。虽然能量平均电导原来由成对的入口到出口的轨迹,电导方差,散粒噪声和其他相关的量需要轨迹四元组;简单的图形规则允许找到这些对和四元组的贡献。纯对称类和交叉,由于外部磁场被认为是。
2006-10-20 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Chaotic Scattering Theory of Transport and Reaction-Rate Coefficients
本文将混沌散射理论推广到简单经典流体或化学反应体系的输运系数的逃逸率表达式。该理论允许各种传输系数,例如粘度系数、导热系数等,的正李雅普诺夫指数和Kolmogorov-Sinai熵的一组相空间的轨迹,发生在一个适当的分形排斥。这项工作推广了Gaspard和Nicolis以前的结果的扩散系数的粒子移动在一个固定的阵列的散射体。
1994-05-16 chao-dyn nlin.CD
Sticky islands in stochastic webs and anomalous chaotic cross-field particle transport by ExB electron drift instability
ExB电子漂移不稳定性存在于许多等离子体装置中,是跨场粒子输运中的重要因素。在所产生的低频静电波的存在下,带电粒子的运动变得混乱,并在相空间中产生随机网络。我们定义了一个标度指数,在相空间中的传输,我们表明,运输是反常的,超扩散型。给定的模型参数的值,轨迹坚持不同类型的相空间中的岛屿,和他们不同的坚持时间的幂律统计产生连续的制度的超扩散输运。
2020-12-06 nlin.CD physics.plasm-ph
Semiclassical Theory of Quantum Chaotic Transport: Phase-Space Splitting
这篇论文被撤回。虽然几乎所有的研究结果仍然有效,我们的一些评论的命运弱本地化修正的电导在深半经典极限现在是过时的。与这里所建议的不同,我们发现在有限的Escherichfest时间弱局域化的指数抑制。有关更多详细信息,请参见cond-mat/0512662。
2005-12-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Chaotic Dynamics and Quantum Transport
Siberian Branch of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院西伯利亚分院);L. V. Kirensky Institute of Physics(L.V.基连斯基物理研究所);Siberian Federal University(西伯利亚联邦大学)
本文综述了混沌动力学在量子输运中的作用,涵盖单粒子输运、守恒与耗散系统及关键实验。
2026-08-25 nlin.CD quant-ph
Chaotic Transport and Current Reversal in Deterministic Ratchets
我们解决的问题,经典的确定性动力学的粒子在一个周期性的非对称势的棘轮型。我们考虑到惯性项,以了解混沌动力学在输运性质中的作用。通过对分岔图和电流的比较,我们确定了电流反转的起源是从混沌状态到周期状态的分岔。接近这个分歧,我们观察到的轨迹揭示间歇性的混乱和异常的确定性扩散。
1999-12-20 chao-dyn cond-mat nlin.CD
A semiclassical matrix model for quantum chaotic transport
我们提出了一个矩阵模型,它体现了半经典方法的量子输运问题的混沌系统。具体地说,矩阵积分的微扰展开满足精确的半经典图解规则计算一般计数统计。准确地评估它,我们表明,它同意相应的预测随机矩阵理论。这揭示了这两种方法之间的等价性背后的代数结构,并为进一步的半经典计算开辟了道路。
2013-12-03 math-ph math.MP nlin.CD
Shearless effective barriers to chaotic transport induced by even twin islands in nontwist systems
研究非扭转系统中偶数双生岛在无剪切环面破裂后形成的新型有效屏障,揭示了其依赖周期奇偶性的流形结构对混沌传输的抑制机制。
2024-06-28 nlin.CD
Localization of Chaotic Resonance States due to a Partial Transport Barrier
已知量子系统的混沌本征态局域化在经典部分输运势垒的任何一侧,如果连接两侧的通量由于海森堡的不确定性而不能量子力学地解决。令人惊讶的是,在具有逃逸混沌的开放系统中,即使通量是量子力学解析的,共振态也可以局部化。我们解释了这一点,从经典动力系统的条件不变的措施的概念,通过引入一个新的量子力学相关类的分形措施。我们在数值上找到量子到经典对应的本地化过渡依赖于系统的开放性和共振态的衰减率。
2015-12-16 nlin.CD quant-ph
Combinatorial problems in the semiclassical approach to quantum chaotic transport
[M]中提出了一种计算输运矩$M_m={\rm Tr}[(t^†t)^m]$的半经典方法,其中$t$是传输矩阵。新星,欧罗巴。Lett. 98,20006(2012)]的混沌腔与两个引线和破缺的时间反演对称性。结果是$M_m$作为1/N的扰动级数的表达式,其中N是开放通道的总数,这与随机矩阵理论预测一致。这个系列中的系数与两个开放的组合问题有关。在这里,我们扩大这项工作,包括解决的组合问题之一。作为一个副产品,我们还提出了一个猜想有关的两种因式分解的排列。
2013-02-13 nlin.CD
Semiclassical theory of ballistic transport through chaotic cavities with spin-orbit interaction
利用半经典方法研究了自旋轨道相互作用对混沌腔中弹道输运的影响。我们的方法是基于Landauer形式主义和Fisher-Lee关系,适当地推广到自旋轨道相互作用,和半经典表示的格林函数。我们计算电导系数,利用遍历性和适当结合的经典自旋轨道动力学的混合,并利用Sieber-Richter方法及其最近的扩展。这样,我们得到弱反本地化,并确认以前的结果中得到的随机矩阵理论的辛系综。
2007-04-20 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Electronic transport in three-terminal chaotic systems with a tunnel barrier
我们考虑的问题,通过弹道介观系统与混沌动力学的电子量子输运,连接到一个三终端架构,其中一个终端有一个隧道势垒。使用基于矩阵积分的半经典近似,我们计算了几个输运统计,如电导的平均值和方差,平均散粒噪声功率,除其他外,提供了极端的量子制度(在终端的小通道数)破碎和完整的时间反演对称性,传统的随机矩阵方法不访问。作为一个应用,我们对待的退相制度。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Fractal Dynamics in Chaotic Quantum Transport
尽管在二维系统(如半导体量子点)中进行了几次混沌量子输运实验,但到目前为止,在实空间模型中进行相应的量子模拟还遥不可及。在这里,我们进行量子输运计算在真实的空间和实时的二维体育场腔,显示混沌动力学。通过应用一个大的磁场集,我们得到了一个完整的图像,表明分形标度的磁导。在分形的计算中,我们使用去趋势波动分析-一种广泛使用的方法在时间序列分析-并显示其实用性的电导曲线的解释。与标准方法提取的分形维数的比较导致一致的结果,反过来,定性地同意与以前的实验数据。
2013-07-28 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Classical transport in a maximally chaotic chain
针对耦合猫映射晶格模型,研究其局部扰动下的遍历性,发现扰动弹道传播、分布因混沌波动致相空间扩散输运,提供了从微观混沌直接推断扩散的实例。
2024-11-29 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Chaotic Lagrangian transport and mixing in the ocean
动力系统理论在物理海洋学中已成功地应用于研究海洋中水团的混合和输运。基本的理论思想是从流体中的混沌平流现象中借用的,这是力学中动力学哈密顿混沌的一种模拟。分析的出发点是通过这种或那种方法得到的速度场。由于成功地将这种方法应用于地球物理流体流动的简化分析模型,研究人员现在正在利用卫星导出的速度场和复杂的海洋环流数值模型的输出进行研究。本文介绍了一些基本概念和方法,用于研究混沌混合和运输的海洋和最近的结果与一些实际应用的拉格朗日工具监测扩散的福岛衍生放射性核素在海洋中的简要概述。
2015-02-05 nlin.CD physics.ao-ph
Threshold-activated transport stabilizes chaotic populations to steady states
我们探索随机无标度网络的人口,模拟混沌Ricker地图,连接的交通,人口密度时,在一个补丁是在一个临界阈值水平超过触发。我们的中心结果是,阈值激活的扩散导致稳定的固定人口,为一个广泛的阈值水平。此外,抑制混沌时,阈值激活的迁移是更迅速的补丁比固有的人口动态。此外,具有大量节点的网络对环境开放,容易产生稳定的稳态。最后,我们证明了在网络中的开放节点很少,程度和介中心的节点开放的环境有显着的影响控制。所有定性趋势都通过定量测量得到证实,反映了控制效率和稳态窗口的宽度。
2017-04-27 nlin.CD
Random Matrix Theory for Chaotic Wave Scattering and Transport
King's College London(伦敦国王学院);Brunel University of London(伦敦布鲁内尔大学)
本文综述了随机矩阵方法在开放系统混沌波散射与输运中的应用,重点讨论了由对称性、开放性和通道耦合支配的普适统计规律。
2026-06-09 math-ph math.MP nlin.CD
Geometric phases and anholonomy for a class of chaotic classical systems
贝里相位可以被看作是由量子态在参数空间中围绕一个环的平行输运引起的。在这封信中,这种运输的经典极限得到了一类特殊的混沌系统。它表明,这种"经典的平行运输“是非完整的-运输围绕一个封闭的曲线在参数空间中不带来一个点在相空间回到自己-是密切相关的罗宾斯-贝瑞经典的两种形式。
1995-02-02 chao-dyn nlin.CD quant-ph
Universality in chaotic quantum transport: The concordance between random matrix and semiclassical theories
电子在混沌量子点中的输运表现出普遍的、系统无关的性质,与随机矩阵理论相一致。量子输运也可以通过半经典近似在经典散射轨迹上求和。这些轨道之间的相关性可以用图表来组织,并已被证明可以为某些观测量提供普遍的答案。在这里,我们开发的一般组合治疗的半经典图,通过连接到因式分解的排列。我们之间的协议的半经典和随机矩阵的方法传输本征值的时刻。结果是有效的所有时刻的所有订单的逆通道数的扩展为所有三个主要的对称类(有和没有时间反演对称性和自旋轨道相互作用),并扩展到非线性统计。这最后解释了随机矩阵理论的混沌量子输运的基础动力学方面的适用性,以及提供半经典访问的传输本征值的概率密度。
2012-05-04 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Regular Rather than Chaotic Origin of the Resonant Transport in Superlattices
我们解决的增强的电子漂移在半导体超晶格中的纳米尺度,发生在组合的电场和倾斜的磁场,如果布洛赫振荡成为共振与回旋旋转在横向平面。我们揭示了这一现象的真正动力学机制:在相关的时间尺度上的电子动力学是规则的或几乎规则的,与普遍认为的增强是通过碰撞之间的混沌扩散产生的相反。该理论提供了一个准确的描述早期的数值模拟,预测新的显着的功能验证了模拟,并提出了新的方法来控制共振运输。
2015-04-30 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Area-preserving maps models of gyro-averaged ${\bf E} \times {\bf B}$ chaotic transport
离散映射已被广泛用于模拟等离子体和流体中的二维混沌输运。在这里,我们专注于面积保持地图描述有限拉莫尔半径(FLR)的影响${\bf E} \times {\bf B}$在磁化等离子体与静电漂移波扰动的纬向流混沌输运。FLR效应包括陀螺平均的地图,根据纬向流剖面,可以有单调或非单调的频率的哈密顿。在零Larmor半径的极限下,单调频率映射退化为标准Chirikov-Taylor映射,而在非单调频率的极限下,单调频率映射退化为标准非扭曲映射.我们表明,在这两种情况下,FLR导致混沌抑制,不动点的稳定性的变化,和鲁棒性的运输障碍。FLR效应也负责相空间拓扑结构和带状流分叉的变化。基于递归时间统计的动力系统方法被用来量化依赖于拉莫尔半径的阈值的破坏运输障碍。
2014-09-10 nlin.CD physics.plasm-ph
Anomalous diffusion in single and coupled standard maps with extensive chaotic phase spaces
我们研究了单个和耦合标准映射的长期扩散输运和混沌性质。我们认为,模型参数是已知的诱导异常扩散的地图的相空间,而不是正常的扩散,这是与高斯分布特性的运动变量。这种类型的传输起源于所谓的加速器模式的存在,即~非混沌的初始条件,表现出弹道输运,这也影响在其附近的动态。我们首先系统地研究了单标准映射的动力学,研究了不同初始条件的集合对其行为和渐近扩散率的影响,以及获得这些速率所需的相应时间尺度。我们考虑套初始条件的混沌区域包围加速器模式,这是不受约束的不变环面。这些类型的混沌初始条件通常导致正常的扩散输运。然后,我们设置不同的安排耦合标准映射,并研究其全局扩散性质和混沌动力学。虽然个别地图承担加速器模式导致异常传输,耦合系统的全局扩散行为原来取决于特定的配置所施加的耦合。估计的平均扩散性能合奏的初始条件,以及通过计算适当的指标测量混沌的强度,我们发现的条件和系统的安排,系统有利于抑制异常传输和长期收敛到正常的扩散率。
2021-12-01 nlin.CD
Statistics of quantum transport in chaotic cavities with broken time-reversal symmetry
通过混沌腔的量子输运的统计特性被编码在迹线$\T={\rm Tr}(tt^†)^n$中,其中$t$是传输矩阵。在随机矩阵理论方法中,这些迹是随机变量,其概率分布取决于系统的对称性。对于时间反演对称性破缺的情况,我们给出了所有$n$的$\T$平均值和方差的显式封闭表达式。特别地,这提供了所有阶的电荷累积量$\Q$。我们还计算了电导$g=\mathcal{T}_1$的矩$<g^n>$。所得所有结果均准确,{ \it即}它们对于任意数量的开放信道都是有效的。
2008-08-04 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Chaotic Transport in Planar Periodic Vortical Flows
研究了二维周期涡旋流在周期为T的含时扰动下的混沌输运,其中全局扩散沿随机网发生。利用Melnikov方法,我们构造了描述鞍分界线附近近似动力学的分界线映射。针对小T,利用留数准则和随机相位假设及相关随机游动,解析计算了随机层的宽度.分析结果与两种不同类型的数值模拟的结果通过积分的汉密尔顿的运动方程和迭代的分界线映射,建立了使用的有效性分界线映射的一致性。
1993-09-24 chao-dyn nlin.CD
Cross-field chaotic transport of electrons by $\vec E \times \vec B$ electron drift instability in Hall thrusters
霍尔推力器工业化发展的一个特别兴趣是表征通道出口后观察到的异常交叉场电子输运。由于电离效率超过90%,在该领域的中性原子密度是如此之低,电子碰撞不能解释实验观察到的高电子通量。事实上,这比碰撞输运高100倍。在霍尔推进器几何结构中,由于离子未被磁化,电场和磁场配置在电子和离子之间的漂移速度中产生巨大差异,这产生电子回旋漂移不稳定性或$\vec E \times \vec B$电子漂移不稳定性。在这里,我们专注于碰撞无混沌输运的电子所产生的$\vec E \times \vec B$漂移不稳定性的不稳定模式。我们发现,在这些静电模式的存在下,电子动力学变得混乱。它们从背景波中获得能量,背景波使电子温度沿垂直方向增加显著量$T_{\rm perp}/T_{\rm parallel}\sim 4$,并且沿轴向观察到显著量的交叉场电子输运。
2019-07-19 nlin.CD physics.plasm-ph
Theory of dissipative chaotic atomic transport in an optical lattice
本文研究了一维驻波激光场中自发辐射原子的耗散输运问题,其中确定性哈密顿动力学是规则的和混沌的。采用蒙特卡罗随机波函数方法,半经典地模拟了具有耦合内平动自由度的原子动力学。数值实验表明,混沌原子输运可以采取弹道运动的形式,也可以采取具有特定统计特性的随机行走的形式。在原子-激光失谐区,原子的空间和动量扩散特性发生突变,哈密顿动力学在动力学混沌的意义下是不规则的。我们发现动量扩散系数的行为与哈密顿混沌几率之间存在明显的相关性,这是类扩散耗散原子输运中基本原子-光相互作用混沌性的一种表现。我们建议在一维光晶格中测量原子云的线性范围,并预测,从平均云动量的值开始,其哈密顿混沌的概率接近1,相应的云的线性范围应该急剧增加。耗散输运的统计特性对失谐值的敏感依赖性允许通过改变激光频率来操纵原子输运。
2012-01-01 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Control of chaotic transport in Hamiltonian systems
结果表明,通过适当的小扰动,其形式可以明确计算的哈密顿混沌的相关控制是可能的。特别地,可以控制(减少)在具有1.5个自由度的哈密顿系统的相空间中的混沌扩散,该哈密顿系统模拟受控热核聚变装置中在跨越限制磁场的“顺从”电场中带电测试粒子的扩散。虽然离实际应用还很远,但这一结果表明,在磁化等离子体,特别是托卡马克中控制湍流输运的某些策略是可以想象的。
2003-06-24 math-ph math.MP nlin.CD
Semiclassical treatment of quantum chaotic transport with a tunnel barrier
我们考虑量子混沌输运的半经典描述的问题,当隧道势垒存在于一个铅。利用半经典方法,在矩阵模型的基础上,得到了势垒反射几率的幂级数形式的输运矩,其系数是开放通道数M的有理函数.因此,我们的结果是有效的量子制度,而不仅仅是当$M\gg 1$。我们得到的表达式与随机矩阵理论的相应预测不相同,但实际上要简单得多。就我们所能检验的而言,这两种理论都是一致的。
2020-08-17 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Chaotic behaviour of disordered nonlinear lattices
本论文主要研究多维非均匀晶格模型中的能量输运机制,特别是一维和二维耦合非谐振子的Klein-Gordon模型。我们报告的杂质(异质性)参数的类型对系统的输运性质的影响,并分类的非线性版本的模型的输运机制到各种动力学制度。我们还确定了计算效率高的数值积分技术,包括所谓的辛积分,并实现他们研究这些模型。最后,我们进行了广泛的数值研究所考虑的模型的动力学揭示,其非线性版本的混沌运输持续存在和混沌热点的能量集中支持的扩散机制的区域蜿蜒。
2021-04-23 cond-mat.dis-nn math.DS nlin.CD
Chaotic diffusion of particles with finite mass in oscillating convection flows
研究了有限质量粒子在时间振荡对流中的确定性扩散。假设粒子服从一个简单的耗散动力学系统,粒子扩散由奇异吸引子引起。数值计算了具有自由边界和刚性边界条件的对流模型的扩散常数。
2002-04-17 nlin.CD
Universalities of Asymmetric Transport in Nonlinear Wave Chaotic Systems
经典混沌系统的内在动力学复杂性迫使其波动力学类似物的输运性质的通用描述。这些普遍的规则已经建立在线性波传输的框架内,其中非线性相互作用被省略,并使用随机矩阵理论(RMT)进行描述。在这里,使用同轴电缆(图)的非线性复杂网络,我们利用实验和理论的非线性相互作用和波混沌的相互作用。我们开发的一般理论,描述我们的不对称传输(AT)的测量,其普遍的约束,并通过RMT的统计描述。这些由表征图的结构的结构不对称因子(SAF)控制。SAF规定了AT强烈存在的不对称强度范围(AIR)。与预期损耗会使透射率恶化的传统观点相反,我们确定了AIR(AT)增加而不使AT(AIR)恶化的(必要)条件。我们的研究开创了非线性混沌系统波输运的普适性探索,对无磁隔离器的设计具有潜在的应用价值。
2022-12-25 cond-mat.dis-nn nlin.CD physics.app-ph
Chaotic transport in symplectic maps: Applications in plasma
本研究针对托卡马克磁力线建模的两种辛映射,提出数值方法分析其混合相空间混沌输运特性,揭示不变流形输运通道与黏滞现象,可为托卡马克放电参数优化提供支撑。
2023-11-07 nlin.CD physics.plasm-ph
Integrable theory of quantum transport in chaotic cavities
时间反演对称性破缺的混沌腔中的量子输运问题在普适极限下是完全可积的。利用这一观察结果来确定具有支持任意数量$n$的传播模式的理想引线的腔的累积量和电导的分布函数。表示在第五Painlevé超越和/或户田晶格方程的解决方案,电导分布进一步分析的大- $n$限制,揭示长指数尾巴,否则高斯曲线。
2008-09-25 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
New type of chaotic solutions found in Gravity model of network transport
本研究通过数值模拟分析少节点网络上引力模型的稳定性,发现七节点环上存在新型混沌解,为右、左周期解的混合。
2024-11-05 nlin.CD physics.soc-ph
Universal Quantum Localizing Transition of a Partial Barrier in a Chaotic Sea
一般的2D哈密顿系统在其混沌相空间中具有限制经典输运的部分障碍。如果普朗克常数h大于经典通量h >> Phi,则量子力学上的输运被抑制,使得波包和态被局域化。相比之下,对于h << Phi,模拟经典输运。设计一个具有可控通量Phi的隔离部分势垒的量子映射是研究从这种形式的量子局域化到模拟经典输运的过渡的关键。据观察,量子输运遵循一个通用的过渡曲线作为预期的标度参数Phi/h的函数。我们发现这条曲线是对称的Phi/h=1,具有两个数量级的宽度Phi/h,并表现出没有量化的步骤。我们建立了局部耦合的相关性,改进了以往依赖于全局耦合的随机矩阵模型。事实证明,一个唯象的2x2模型给出了一个准确的分析描述的过渡曲线。
2012-10-23 nlin.CD
Dynamical behavior of a dissipative particle in a periodic potential subject to chaotic noise: Retrieval of chaotic determinism with broken parity
研究了周期势场中耗散粒子在混沌噪声作用下的动力学行为。我们发现了一个多稳态系统中出现的耗散粒子的混沌噪声的宏观对称性破缺效应,即使噪声具有均匀不变的密度与宇称对称性和白傅立叶谱。对于对称性破缺的动力学,多稳势的宇称对称性破缺是不必要的。我们解释了对称性破缺的机制,并利用不稳定不动点估计了混沌噪声下粒子的平均速度。
1995-10-17 chao-dyn nlin.CD
Effect of dynamical traps on chaotic transport in a meandering jet flow
我们继续我们的研究混沌混合和被动粒子在一个简单的蜿蜒射流模型[Prants等人,混沌{ \bf 16},033117(2006)]。在本论文中,我们研究和解释的动力学,拓扑学和统计性质的混沌混合和运输的模型流的动力学陷阱,在相空间中的粒子可能会花费任意长的,但有限的时间奇异区[Zaslavsky,物理D { \bf 168- 169},292(2002)]之间的连接现象。被动粒子的输运是用纬向飞行的长度和持续时间来描述的,纬向飞行是纬向速度两次连续变化之间的事件。证明了短距离飞行时各概率密度函数的某些特殊性是由与共振岛(包括涡核)边界相连的旋转岛陷阱和与周期性鞍轨线相连的鞍陷阱引起的。然而,长距离飞行的统计数据可以用所谓的弹道岛陷阱的影响来解释,这些陷阱充满了从一帧移动到另一帧的粒子。
2011-12-20 nlin.CD physics.ao-ph
Chaotic Transport in the Symmetry Crossover Regime with a Spin-orbit Interaction
研究了弱自旋轨道相互作用下的混沌量子输运。我们的理论涵盖了具有和不具有自旋-轨道相互作用的时间反演不变系统之间的整个对称交叉区域。当通过施加电场来控制导体中的自旋-轨道相互作用时,这种情况在实验上是可以实现的。我们利用最近开发的半经典方法。在这种方法中,沿经典轨迹的自旋扩散的非阿贝尔性质起着至关重要的作用。新的解析表达式与一个交叉参数的平均电导,电导方差和散粒噪声的半经典推导。此外,数值结果的随机矩阵模型描述交叉从高斯正交包络(GOE)到高斯辛包络(GSE)的半经典表达式进行了比较。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Self-consistent chaotic transport in a high-dimensional mean-field Hamiltonian map model
在哈密顿平均场模型中研究了自洽混沌输运。该模型提供了一个简化的描述,包括在强剪切流和电子动力学在等离子体中的涡度混合的边缘稳定的系统中的运输。自我一致性通过耦合所有自由度的平均场来实现。该模型被配制成一个大的$N$耦合标准样面积保持扭曲地图,其中的扰动,而不是像在标准地图是恒定的振幅和相位,是动力学变量。特别感兴趣的是研究周期轨道对混沌输运和相干结构的影响。数值模拟表明,自洽性导致在系统的椭圆不动点周围形成相干的宏观粒子,这种粒子与平均场的渐近周期行为一起出现.为了模拟这种渐近状态,我们引入了一个非自治的地图,允许详细研究全球运输的发病。一个旋转门型的运输机制,允许跨瞬时KAM不变圆在非自治系统中的运输进行了讨论。作为理解输运的第一步,我们研究一种特殊类型的轨道,称为序列周期轨道。利用对称性,我们表明,通过复制,高维序列周期轨道可以产生从低维周期轨道。利用数值方法和渐近方法证明了自洽映射中的序列周期轨道可以从标准映射的平凡(非耦合)周期轨道继续下去。正规形被用来描述这些轨道,并找到保证它们存在的映射参数的值。数值模拟被用来验证渐近方法的预测。
2016-01-05 cond-mat.stat-mech math.DS nlin.CD
Pumping angular momentum by driven chaotic scattering
在一个特定的模型中研究了具有内部自由度的混沌散射和产生角动量定向输运的可能性,该模型是一个磁偶极子在空间紧凑区域内的周期调制磁场中运动。我们表明,该系统是一个不规则的散射体在其参数空间的大部分。此外,如果所有时空对称性都被打破,则会发生质量和角动量的定向输运。相应电流的敏感参数依赖性包括频繁的符号反转。任何一个量的零点都意味着另一个量的唯一出现,因此特别引起角动量分离,而没有质量输运,这是自旋极化电流的经典模拟。
2008-04-29 nlin.CD
Chaotic transport of navigation satellites
从数值研究中得知,导航卫星位于动态敏感的环境中,这对其长期可持续性可能具有深远的重要性。我们推导出GNSS动力学的基本哈密顿量,并分析表明,近圆形轨迹位于一个正常双曲不变流形(NHIM),这是双曲的主要来源附近。准圆形轨道通过混沌传输逃逸,由NHIM的稳定和不稳定流形调节,遵循幂律逃逸时间分布$P(t) \sim t^{-α}$,其中$α\sim 0.8 - 1.5$。我们的研究是高度相关的卫星弃置轨道的设计,使用多方面的动力学。
2019-09-25 astro-ph.EP math.DS nlin.CD
Passive fields and particles in chaotic flows
两个例子之间的相互作用的混沌动力学和随机力的流体动力系统被认为是。第一种情况涉及到的浓度场的平衡受到混沌平流和分子扩散的松弛。浓度场发展出分形结构,衰减速率非单调地依赖于扩散强度。第二个例子涉及聚合物,建模为粒子与内部自由度,在一个混乱的流动。聚合物的长度分布符合幂律,其指数取决于李雅普诺夫指数和内部弛豫速率之间的差异。
2003-03-04 nlin.CD
Random matrix theory of quantum transport in chaotic cavities with non-ideal leads
我们确定的联合概率密度函数(JPDF)的反射本征值在三个戴森的合奏正常导电混沌腔耦合到外面的世界,通过弹道和隧道点接触。表达的JPDF矩阵参数(标记的戴森指数$β$)的超几何函数,我们进一步表明,反射本征值形成一个行列式系综在$β=2$和一种新的类型的Pfiran系综在$β=4$。作为应用,我们推导出一个简单的解析表达式的并发分布描述的轨道纠缠电子在隧道点接触混沌腔中的生产时,保持时间反演对称性。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Statistics of time delay in quantum chaotic transport
我们研究了时间延迟矩阵$Q$的统计性质的量子输运通过混沌腔的背景下,在时间反演不变性的情况下。首先,我们从随机矩阵理论的角度来处理这个问题,并得到精确的结果,提供了$Q$的任何多项式函数的平均值。然后,我们从半经典近似的角度考虑这个问题,获得一些依赖于能量的关联函数的整个扰动序列。使用这些关联函数,我们表现出协议之间的随机矩阵和半经典的方法的几个统计性质。
2015-07-22 math-ph math.MP nlin.CD
Classical and Quantum Hamiltonian Ratchets
我们解释的机制,导致定向混沌输运的哈密顿系统的空间和时间的周期性。我们表明,一个混合的相空间,包括定期和混沌运动是必需的,并推导出一个经典的总和规则,允许预测的混沌运输速度从定期相空间组件的属性。量子哈密顿棘轮中的输运也是通过相同的机制产生的,只要不确定性允许解决经典的相空间结构。基于量子输运与能带结构之间的关系,我们导出了一个类似于经典求和规则的量子求和规则。
2001-09-11 nlin.CD