Landau damping effects in the synchronization of conformist and contrarian oscillators
二十年前,一种类似朗道阻尼的现象在全局耦合振子的同步中被描述:当线性理论预测非相干态的中性稳定性时,序参量衰减的状态的证据。我们在这里表明,这样的效果是更通用的,只要相位振荡器耦合到他们的平均场根据他们的固有频率,然后被分为两个不同的人口的一致性和逆向。我们报告后一种情况的解析解,它允许确定临界耦合强度和非相干态的稳定性,以及广泛的数值模拟,完全支持所有的理论预测。我们的研究结果的相关性进行了讨论,在两极分化的社会系统中发生的集体现象。
2015-07-20 nlin.CD
Isochronal synchronization of delay-coupled systems
我们考虑相互延迟耦合的系统,通常不表现出稳定的等时同步的解决方案的小网络模型。我们表明,对于某些耦合架构,其中涉及延迟自反馈的节点,振荡器成为等时同步。非相干泵浦耦合激光器和时空耦合光纤环形激光器的应用。
2007-02-25 nlin.CD
Two Scenarios of Breaking Chaotic Phase Synchronization
耦合随机振子之间的相位同步(相应地,两种情况下,打破相位同步)的存在依赖于相互作用的振荡器的控制参数之间的差异,在经典的周期振荡器同步的情况下。如果相互作用的随机振子是弱失谐的,当相同步中断时,吸引子的相相干性仍然存在。反之,当控制参数相差较大时,在相位同步中断的条件下,混沌吸引子将变为相位非相干的。
2007-05-02 nlin.CD
Onset of Synchronization in the Disordered Hamiltonian Mean Field Model
研究了转动惯量和耦合强度均为非均匀分布的耦合哈密顿转子的哈密顿平均场模型。我们表明,当转子的参数是不均匀的,有限的尺寸波动可以大大修改耦合强度,在非相干态失去稳定性,通过诱导动量和转子参数之间的相关性。当振子的初始频率分布足够窄时,得到了临界耦合强度修正的解析表达式,证实了数值模拟。我们发现,在惯性矩的不均匀性倾向于稳定的非相干态,而耦合强度的不均匀性倾向于不稳定的非相干态。数值模拟表明,这些影响消失了宽,双峰频率分布。
2014-05-12 cond-mat.stat-mech nlin.CD
The Onset of Synchronization in Systems of Globally Coupled Chaotic and Periodic Oscillators
一般的稳定性分析,提出了一个整体耦合,异构,连续时间动力系统的合奏从非相干到相干行为的过渡的确定。的形式主义允许同时存在的合奏成员表现出混乱和周期性的行为,并在一个特殊的情况下,产生仓本模型的全球耦合周期振荡器描述的相位。数值实验使用不同类型的合奏洛伦兹方程的分布参数。
2002-05-09 nlin.CD
Dithered Time Delays and Chaos Synchronization in Lasers with Multiple Feedbacks
通过对多时滞激光系统的研究,证明了对于可变时滞系统,自相关系数和互信息中的时滞特征可以被消除。这种性质使得这种激光系统非常适合于基于混沌的安全通信系统。首次报道了单向和双向耦合可变多延时激光二极管的电光反馈混沌同步。
2010-03-04 nlin.AO nlin.CD
Synchronization Transition in the Kuramoto Model with Colored Noise
本文给出了色噪声作用下全局耦合同相振子系统非相干态的线性稳定性分析。在这一点上,我们成功地桥接了白噪声和猝灭随机频率之间的极端时间尺度。
2010-03-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Desired Control of Mutually Delay-Coupled Diode Lasers near Phase-flip Transition Regimes
本文研究了两个延迟耦合半导体激光器系统在面对面结构下相互光注入的零滞后同步。我们观察到这样的ZLS没有使用任何中继元件或调解激光的数值证据。此外,模拟结果还表明,这种鲁棒的ZLS发生在相位翻转过渡区附近,由于延迟耦合引起的相位-振幅耦合因子α的调制,同相和反相振荡共存。我们的发现可以在高度安全的光通信网络中实现,以及理解神经网络功能中这种ZLS的发生。
2013-08-10 nlin.CD physics.optics
Exponentially long transient time to synchronization of coupled chaotic circle maps in dense random networks
本文研究稠密随机网络中混沌圆映射的同步转变,发现有限规模下非相干态呈亚稳态,并揭示了混沌瞬态的指数分布逃逸时间及平均同步时间的标度规律。
2023-07-04 cond-mat.dis-nn nlin.CD
Synchronization of Phase-coupled Oscillators with Distance-dependent Delay
本文利用数值积分方法研究了具有距离相关延迟的广义Kuramoto相位耦合振子模型中的相干和非相干相位。在保持完全图拓扑结构不变的前提下,将节点排列在正方形格子上,同时引入有限的相互作用速度,从而产生非均匀延迟。研究发现,这种延迟有利于不一致性和删除重入行为中发现的模型与均匀延迟。一个耦合延迟相位图,并与以前的结果进行比较均匀延迟。
2010-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
High degree of chaos synchronization in pairs of transverse modes with parity-symmetric polarizations in a thin-slice solid-state vector laser and application to polarimetric secure self-mixing metrology
在激光二极管泵浦的薄片c切Nd:GdVO_4激光器中,发现了奇偶对称偏振横模对之间的高度混沌同步。振幅相关系数大于R > 0.994是由于模式模式中的非反转镜偏振相关结构变化,其中整个系统的混沌动力学由依赖于偏振交叉角的定性不同动力学组成,类似于混沌单模激光。实现了无穷多个奇偶对称偏振态中单对模的自组织发送接收型混沌同步,并对自混合固体激光器多普勒测速信号进行了混沌同步和混沌提取实验。
2020-10-09 nlin.CD physics.optics
Chaotic Synchronization between Atomic Clocks
我们预测了耦合到重阻尼光腔模的两个原子系综的混沌动力学的同步。原子通过这种模式集体耗散,并非相干地泵浦,以实现腔光子的宏观布居。尽管每个系综的动力学都是混沌的,但它们的运动会彼此重复。在我们的系统中,混沌首先通过准周期性出现,然后是混沌。我们确定的签名同步混沌,混沌和准周期性的实验观察到的功率谱的光发射的腔。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
Explosive synchronization in phase-frustrated multiplex networks
研究了自适应耦合相位抑制双层复用网络中的一阶跃迁(爆炸同步)现象。我们认为坂口仓本(SK)的动态复用网络的顶部,我们建立ES可以出现在一个多路复用网络的所有层,即使当层之一可能不会表现出ES在没有层间连接。我们清楚地确定了区域的参数空间,其中的多重性战胜挫折参数和网络结构的出现ES。基于相干态周围的平均场分析和非相干态周围的微扰方法,我们解析地导出了复用网络各层及其单层对应层的同步跃迁点(后向和前向),与数值结果吻合较好。
2018-10-30 nlin.AO nlin.CD
Exact explosive synchronization transitions in Kuramoto oscillators with time-delayed coupling
同步通常发生在许多自然和人造系统中,从大脑中的神经元到心脏细胞到电网到约瑟夫森结阵列。耦合振荡器的同步或不同步的过渡取决于几个因素,如个别频率,耦合,相互作用的时间延迟和网络的结构-功能关系。在这里,使用一个广义的Kuramoto模型的时间延迟耦合相位振荡器与频率加权耦合,我们研究的稳定性的非相干态和相干态和过渡到或出爆炸(突然,一阶)的相位同步。我们解析地推导出在不同的时间延迟的临界耦合强度在两个方向上的增加(向前)和减少(向后)耦合强度的精确公式。我们发现,时间延迟并不影响向后的方向的过渡,但转移的耦合强度增加的向前方向的过渡。这些结果提供了宝贵的见解,我们了解的动力学机制,爆炸性同步的存在下,往往不可避免的时间延迟,目前在许多物理和生物系统。
2018-05-09 nlin.AO nlin.CD
Symmetry-breaking transitions in networks of nonlinear circuit elements
我们研究了一个由N个隧道二极管串联组成的非线性电路,它与半导体超晶格或神经网络有着密切的相似之处。每个隧道二极管是由一个三变量FitzHugh-Nagumo的系统。隧道二极管通过负载电阻器全局耦合。我们发现复杂的分叉情况下,产生多个固定点的同步流形的破环过渡。我们发现,多退化零特征值分岔发生,导致多稳定的电流分支,这些分岔也退化的霍普夫分岔。这些预测的情况下,多个分支和退化分叉也发现实验。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.CD
Effect of time delay on the onset of synchronization of the stochastic Kuramoto model
本文研究了具有时滞相互作用的全局耦合相位振子的仓本模型,该模型受Ornstein-Uhlenbeck(高斯)色噪声或非高斯色噪声的影响。我们数值研究了噪声$τ$的有限相关时间和时间延迟$τ_{d}$对同步过程的影响之间的相互作用。全同振子和非全同振子的两种情况都考虑过了。在相同的振荡器所获得的结果是一个大的增加的同步阈值作为时间延迟的函数的有色非高斯噪声相比,有色高斯噪声的情况下,在低噪声相关时间$τ$。然而,对于大的噪声相关时间,差异显著减小。对于不同的振荡器的情况下,非相干状态可能会变得不稳定的阈值(作为时间延迟的函数)的最大值附近,即使在较低的耦合强度值的存在下的有色噪声相比,无噪声的情况下。我们详细研究了耦合强度临界值(同步阈值)对随机仓本模型给定参数的依赖关系,并给出了有色高斯和非高斯噪声可能情况下的结果。
2010-08-06 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Multiple-parameter bifurcation analysis in a Kuramoto model with time delay and distributed shear
本文在仓本模型中考虑了时滞效应和分布剪力。通过对约化泛函微分方程的特征方程的分析,在N-Antonsen流形上得到了非相干态在多参数空间中的稳定性边界。此外,非常丰富的动力学行为,如稳定开关诱导同步开关可以出现在这个方程。当系统失去稳定性时,系统出现Hopf分岔相干态,利用规范形理论和中心流形定理确定了系统发生Hopf分岔的临界性。一方面,理论分析表明剪切分布宽度和时间延迟都可以消除同步,导致仓本模型的非相干。另一方面,时间延迟可以诱导多个相干态共存。最后,给出了一些数值模拟来支持所得到的结果,其中几个分支图绘制,并讨论了时间延迟和剪切的影响。
2018-04-23 math.DS nlin.CD
Driven-Dissipative Dynamics of Atomic Ensembles in a Resonant Cavity II: Quasiperiodic Route to Chaos and Chaotic Synchronization
我们分析了两个原子系综的混沌动力学的起源和性质的驱动耗散的实验装置中,他们集体阻尼的坏腔模式和非相干泵浦的拉曼激光。从平均场方程出发,我们解释了混沌的出现准周期性-存在两个或两个以上的无公度频率。这被称为Ruelle-Takens-Newhouse通往混乱的道路。运动方程关于两个系综的互换具有$\mathbb{Z}_{2}$对称性。然而,这些方程的一些吸引子自发地打破了这种对称性。为了理解各种吸引子的出现和随后的性质,我们同时研究了平均场轨迹,庞加莱截面,最大和条件李雅普诺夫指数,和功率谱。使用Floquet分析,我们表明,准周期性诞生的非$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡通过超临界Neimark-Sacker分岔。通过改变两个系综的能级间距失谐量和再抽运率,实现了两个混沌系综的同步。在这种情况下,由两个系综辐射的光的混沌强度波动是相同的。通过对同步流形的识别,我们将同步混沌的起源理解为$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡的切分叉不稳定性。同步混沌在诞生之初是不稳定的。这个吸引子与其他吸引子的相互作用导致开关不稳定性,直到同步流形变得足够吸引。我们还发现,在边界附近的小口袋中的不同阶段的共存。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
Cellular Automata Model of Synchronization in Coupled Oscillators
我们发展了一个简单的非线性耦合相位振荡器的元胞自动机模型,它可以表现出许多在其他同步系统中发现的重要的集体动力学状态。我们的系统的状态是由一组整数从一个有限的集合中选择,并定义在一个具有周期性边界条件的格。整数在离散时间步长上经历耦合动力学。根据耦合强度和耦合范围的值,我们观察到有趣的集体动力学阶段,即:异步,其中所有的整数振荡不相干;同步,其中所有的整数振荡相干和其他状态的中间和时间依赖的顺序。我们已经适应了传统的序参量耦合振荡器系统中使用的测量量的同步在我们的系统。我们绘制了这些序参量在耦合强度和耦合半径平面上的相图。相图揭示了有关同步跃迁性质的有趣性质。有部分有序的状态,其中有同步集群被证明具有幂律分布的大小。幂律指数被发现是独立的系统参数。我们还讨论了在这个模型中嵌合态的可能性。通过解析方法推导出了嵌合体持续存在的判据,并与数值模拟结果进行了比较。
2017-06-28 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.CD
Synchronization transitions in spiking networks with adaptive coupling
本文研究非局部耦合 LIF 神经元环网中基于 Hebbian-Oja 规则的自适应连接,揭示平均耦合强度和连接—电位时间尺度比如何诱导嵌合态与局域峰态的多重转变。
2025-07-23 nlin.AO nlin.CD nlin.PS
Role of solitary states in forming spatiotemporal patterns in a 2D lattice of van der Pol oscillators
耦合vanderPol振子系综在耦合参数变化时表现出丰富的行为。在耦合强度参数的小值下观察到非相干和嵌合体状的制度。同步发生的耦合强度和耦合范围参数的增加。当耦合强度参数足够大时,可以实现各种嵌合态和孤立态。单个vanderPol振子是在弛豫振荡的制度。因此,晶格可以实现螺旋波和螺旋波嵌合体区域。此外,在系综中还观察到了目标波和孤立态。最后,首次给出了耦合vanderPol振子晶格的孤立态和孤立态嵌合体的结构。
2020-07-10 nlin.AO nlin.CD nlin.PS