Invariant tori in dissipative hyperchaos
理解非线性耗散系统混沌动力学的一种方法是研究嵌入系统混沌吸引子中的非混沌但动态不稳定的不变解。零维不稳定不动点和一维不稳定周期轨道对包含流体湍流的高维混沌系统的时间周期动力学的重要性已被广泛接受,而高维不变环面对拟周期动力学的重要性却很少被考虑.我们表明,不稳定的2-环面一般嵌入在超混沌吸引子的耗散系统的常微分方程,环面可以通过数值识别不稳定的周期轨道的分叉,其参数的延续和稳定性的表征是可行的。由于高维环面在结构上是不稳定的,2-环面与周期轨道和平衡点一起形成了一套完整的相关不变解,以此为基础对混沌进行动力学描述。
2022-10-21 nlin.CD
Analytical solutions to one-dimensional dissipative and discrete chaotic dynamics
导出了一类一维耗散离散动力系统的混沌运动和遍历运动的解析解。这使我们能够获得物理性质的精确表达式,如时间关联函数。我们说明了我们的解决方案,通过几个例子,传统的数值轨迹计算无法预测正确的行为。
1997-12-12 chao-dyn nlin.CD
Persistent Currents in Quantum Chaotic Systems
利用Gutzwiller迹公式研究了弹道混沌台球的持续电流。本文导出了有限温度下单个台球的典型持续电流$I^{typ}$和台球系综的平均持续电流$<I>$的半经典公式。这些公式表明,混沌台球的持续电流比可积台球的持续电流小得多。因此,在弹道制度的持续电流成为一个实验工具,以寻找经典的混沌和规则动力学的量子签名。
1999-06-01 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Superdiffusion in the Dissipative Standard Map
我们考虑了混沌(奇异)吸引子沿耗散标准映射展开轨迹的输运性质。结果表明,扩散过程是正常的情况下,除了当控制参数接近一些特殊的值,对应于弹道模式动力学。在相关危机附近的扩散是反常的,在时间上是不均匀的:在很长的时间间隔内,运输是正常的或弹道的,甚至是超级弹道的。异常超扩散似乎是由粘性的轨迹到一个非混沌和无处密集的不变康托集,发挥了类似的作用,在汉密尔顿混沌cantori。我们提供了这样一个粘性集的一个数值例子。粘性集上的分布函数与混沌吸引子的分布函数(SRB测度)几乎一致。
2008-05-14 nlin.CD
Dissipative dynamics of a charged particle in the field of three plane waves: chaos and control
本文从理论上(Melnikov方法)和数值上(李雅普诺夫指数)研究了带电粒子在三个平面波场中的混沌耗散动力学。特别是,这样的波之一在控制其余两个波引起的混沌动力学的有效性进行了理论预测和数值证实。两个机制的混沌抑制的情况下确定。一种机制需要混沌诱导和混沌抑制波具有相称的波长和相称的相对(相对于其余的第三波)相速度,而另一种机制允许混沌动力学驯服时,这些量是不相称的。本文的研究结果可直接应用于等离子体物理中的几个重要问题,包括托卡马克中磁表面的混沌破坏问题。
2004-06-28 nlin.CD
Universality classes of quantum chaotic dissipative systems
研究复对称矩阵的系综。该系综可用于研究耗散对具有时间反演不变性系统的影响。我们考虑最近邻间距分布和间距比来研究涨落统计,并表明这些统计与具有时间反演不变性的耗散混沌系统的统计相似。我们发现,不同于立方排斥的Ginibre矩阵的特征值,这些合奏表现出较弱的排斥。对于小间距,最近邻间距分布表现出$P(s) \propto -s^3 \log s$。我们验证了我们的结果与时间反演不变性的量子踢转子。我们发现,转子具有相似的间距分布在耗散制度。我们还讨论了一个随机矩阵模型的时间反演不变量的情况下,打破。
2019-04-29 nlin.CD quant-ph
Quantum chaotic attractor in a dissipative system
一个耗散量子系统在这里处理耦合谐振子的热浴。通过量子朗之万方程和埃克塞特定理,我们明确地建立了双势阱条件下的量子Duffing方程。量子噪声项似乎是动力学中唯一的驱动力。数值研究表明,该系统存在混沌吸引子,而经典系统中混沌是绝对不允许的。
1997-03-21 chao-dyn nlin.CD quant-ph
Quantum ratchets in dissipative chaotic systems
利用量子轨道方法研究了耗散环境下粒子在脉冲非对称势场中出现的量子混沌耗散棘轮。该系统的特点是从一个量子奇异吸引子中产生定向输运。在有效普朗克常量很小的情况下,该模型表现出从量子态到经典态的转变,符合对应原理。我们还讨论了适用于实现光晶格中冷原子量子棘轮效应的参数值。
2005-01-20 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Boundary crisis and suppression of Fermi acceleration in a dissipative two dimensional non-integrable time-dependent billiard
研究了耗散含时椭圆形台球系统的动力学性质。该系统被描述在一个四维非线性映射。耗散是通过粒子与边界的非弹性碰撞引入的,因此意味着粒子在碰撞时具有部分能量损失。耗散引起粒子动力学和非耗散系统相空间的深刻变化。特别是,非弹性碰撞可以被假定为抑制粒子费米加速的有效机制。耗散也在系统中产生吸引子,包括混沌。我们表明,阻尼系数的强度略有修改产生了激烈的和突然的破坏的混沌吸引子,从而导致系统经历一个边界危机。我们已经通过混沌吸引子与其自身吸引域的碰撞表征了这样的边界危机,并证实了非弹性碰撞确实抑制了二维时间相关台球中的费米加速。
2011-01-24 nlin.CD
Dissipative Chaotic Quantum Maps: Expectation Values, Correlation Functions and the Invariant State
研究了耗散混沌量子映射的Wigner函数的传播子。我表明,少量的耗散减少了传播足够光滑的维格纳函数,其经典的对手,Frobenius Perron运营商,如果$\hbar\to 0$。由此产生了若干后果:不变密度矩阵的维格纳变换是经典奇异吸引子的模糊版本;时间依赖的期望值和可观测量的关联函数可以通过混合量子-经典公式来计算,其中量子特征仅通过初始维格纳函数进入。如果为后者选择一个经典的相空间分布,或者如果映射迭代足够多次,公式就完全变成经典的,并且强大的经典迹公式适用。
1999-10-11 chao-dyn nlin.CD
Spectral properties of Dissipative Chaotic Quantum Maps
利用最近发现的半经典迹公式,研究了耗散混沌量子映射的谱性质。我表明,在存在少量的耗散的痕迹的任何有限的权力的传播的约化密度矩阵,其经典的同行,Frobenius Perron运营商的痕迹,是相同的极限$\hbar\to 0$。数值上我发现,即使是有限的$\hbar$的协议可以是非常好的。特别是当经典相空间包含一个奇异吸引子时,只要不出现分叉,这一点就成立。如果经典动力学是由一个强点吸引子控制的,那么量子传播子迭代映射的轨迹与Frobenius-Perron算子的相应轨迹吻合得很好。
1999-03-29 chao-dyn nlin.CD
Characteristic Lyapunov vectors in chaotic time-delayed systems
计算了大时滞微分方程最大李雅普诺夫指数对应的李雅普诺夫向量。我们发现,特征的LV,向后(格拉姆-施密特)LV,表现出长程相关性,相同的耗散扩展系统中已经观察到的。此外,我们给出了数值和理论支持的假设,即主LV属于,在适当的变换下,Kardar-Parisi-Zhang方程的普适类。这些事实表明,在大延迟极限(一类重要的)延迟方程的行为完全是耗散系统的时空混沌。
2011-01-14 nlin.CD
Time evolution of thermodynamic entropy for conservative and dissipative chaotic maps
我们考虑了几个从远离平衡态的初始条件出发的低维混沌映射,研究了它们从松弛到平衡态的过程。在保守映射的情况下,玻尔兹曼-吉布斯熵S(t)随时间线性增加,斜率等于柯尔莫哥洛夫-西奈熵率。同样的结果也得到了一个简单的情况下,耗散系统的Logistic映射,当考虑在混沌状态。在混沌阈值处发现了一个非常有趣的结果。在这种情况下,通常的玻尔兹曼-吉布斯是不合适的,为了有一个线性增加,对于混沌的情况下,我们需要使用广义的q依赖Tsallis熵$S_q(t)$与一个特定的q值不同于1(当q=1的广义熵减少到玻尔兹曼-吉布斯)。熵指数q似乎是动力系统的特征。
2000-07-18 cond-mat.stat-mech nlin.CD
On the behavior of the Generalized Alignment Index (GALI) method for dissipative systems
研究GALI方法在耗散系统中检测混沌运动及各类吸引子的能力,发现其能成功检测混沌运动和稳定不动点,但难以区分稳定极限环、混沌吸引子与超混沌运动。
2025-03-03 math.DS nlin.CD
Chaotic Symmetry Breaking and Dissipative Two-Field Dynamics
通过数值求解耦合有效场方程,研究了双场模型中的动力学对称性破缺。这些是耗散运动方程,可以表现出强烈的混沌动力学。通过选择非常一般的模型参数导致对称性破缺沿场的方向之一,对称性破缺真空使过渡奇异吸引子的作用和相空间中的场轨迹是强混沌的。通过确定分形维数对混沌进行了量化,给出了混沌行为的不变测度。讨论了模型中的混沌和耗散现象,并给出了可能的应用。
2000-07-07 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-ph
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
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
Chaotic Bloch oscillations in dissipative optical systems driven by a periodic train of coherent pulses
本文研究 Kerr 非线性光学系统对周期相干脉冲的响应,揭示脉冲周期与 Bloch 振荡周期共振增强效应,并证明大幅脉冲通过倍周期分岔级联诱发时空混沌 Bloch 振荡。
2022-12-24 nlin.CD physics.optics
Phase Space Geometry and Chaotic Attractors in Dissipative Nambu Mechanics
在Nambu力学框架下,我们证明了Lorenz系统的非耗散部分可以由两个二次曲面的相交产生,这两个二次曲面在SL(2,R)群下形成一个偶线。所有的流形被分为四个dinstict类;抛物,椭圆,圆柱和双曲。Lorenz吸引子被这些曲面的一个参数族的特定无限集合局部化。不同的类对应不同的物理系统。将Lorenz系统定义为均匀磁场中的带电刚体,并将其推广,得到新的奇异吸引子.
2012-04-25 hep-th math-ph math.MP
Fine-Tuning Solution for Hybrid Inflation in Dissipative Chaotic Dynamics
研究了混合暴胀模型在暴胀前阶段相空间中混沌行为的存在性。这与这些暴胀型模型的初始条件问题密切相关。然后,我们将展示如何预期的耗散动力学的领域开始之前的通货膨胀可以解决或大大缓解的问题的初始条件,自然驱动系统的通货膨胀。相应的动力系统的混沌行为进行了研究,通过计算的边界的分形维数,在相空间中,从非暴胀轨道分开。该边界的分形维数被确定为耗散系数的函数出现在有效的运动方程的字段。
2001-09-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Synchronization of coupled maps and stable, dissipative windows
全局耦合的混沌映象格子之间的同步可以与孤立混沌映象中的稳定周期窗口联系起来。这种关系为理解耦合的物理、化学和生物系统中的复杂行为提供了一个简单的预测工具。
1993-06-09 adap-org chao-dyn nlin.AO
Classical counterparts of quantum attractors in generic dissipative systems
在耗散系统的背景下,我们证明了对于任何量子混沌吸引子,总是可以找到一个对应的经典混沌吸引子,并给出了一种定位它们的一般方法,该方法植根于参数空间的结构(通常是二维的,考虑了强迫强度和耗散参数).在发现类似量子分布的近似点的情况下,它可以与异常大的规则结构相关联。此外,所谓的反常量子混沌行为可以很好地再现经典动力学加上高斯噪声的大小的有效普朗克常量$\hbar_{\rm eff}$。我们通过量子混沌和输运理论的两个典型例子来支持我们的理论。特别是,一个耗散驱动系统成为根本,以扩大其有效性的一般情况下。
2017-03-07 nlin.CD quant-ph
Classical and quantum chaotic synchronization in coupled dissipative time crystals
Università di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学)
研究经典和量子耗散时间晶格的混沌同步现象,通过分析最大李雅普诺夫指数和皮尔逊相关系数,揭示其在不同极限下的相变行为。
2026-04-07 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
A Complete Analytical Study on the Dynamics of Simple Chaotic Systems
本文对一类二阶非自治耗散混沌系统的分岔和混沌现象进行了全面的分析研究。给出了由解析解得到的单参数分岔图,证明了数值观测到的混沌现象,如反单调性、倍周期序列、Feignbaum重合并等。利用解析解得到了不同混沌系统的吸引域、相图和庞加莱映射。实验观察到的混沌吸引子在一些系统中,以证实分析结果。通过显式解析解研究了该系统的分岔和混沌现象,这在文献中尚属首次。
2018-01-17 nlin.CD
Breakdown of the Quantum Distinction of Regular and Chaotic Classical Dynamics in Dissipative Systems
本文证明开放Dicke模型不满足GHS猜想,即量子模型中立方能级排斥的出现并不总是对应经典极限中的混沌结构,挑战了该猜想的普适性。
2024-12-24 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Learning Chaos In A Linear Way
针对混沌系统长期预测误差大的问题,提出PFNN框架,通过自编码器将混沌演化线性化并学习线性算子,在无需显式不变测度知识的情况下保持收缩性和测度不变性,实现了更准确的长期预测与物理统计。
2025-03-18 nlin.CD
The thermodynamic efficiency of coupled chaotic dissipative structures
Universidad Rey Juan Carlos(雷乌斯·胡安·卡洛斯大学);University of Maryland Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心)
本文研究了耦合耗散结构的热力学效率,提出两种耦合方式并证明了关联定律,通过数值模拟验证了耦合对效率和能量流的影响。
2026-05-14 nlin.AO nlin.CD
Nonlinear dynamics of weakly dissipative optomechanical systems
光机系统吸引了很多关注,因为它们为量子测量、转换、混合系统和量子物理的基础研究提供了一个新的平台。他们的经典非线性动力学是令人惊讶的丰富,迄今为止仍有待探索。致力于这一主题的工作通常集中在耗散常数,这是大大大于目前的实验中遇到的,这样的弱耗散光学机械系统的非线性动力学几乎是未知的水域。在这项工作中,我们填补了这一空白,并调查在这个重要的政权的规则和混沌动力学。为了分析动力学吸引子,我们将“广义排列指数”方法扩展到耗散系统。我们表明,即使当混沌运动是不存在的,在弱耗散制度的动态是非常敏感的初始条件。我们认为,减少耗散允许混沌动力学出现在一个小得多的驱动力,并使各种路线的混乱。我们确定了三个通用功能弱耗散经典光机非线性动力学:极限环和极限环面之间的Neimark-Sacker分歧(导致梳的频谱中的边带),准周期性的路线混乱,和存在的瞬态混沌。
2020-01-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Chaotic switching in driven-dissipative Bose-Hubbard dimers: when a flip bifurcation meets a T-point in $R^4$
玻色-哈伯德二聚体模型是一个著名的基本量子力学模型,它解释了玻色子在两个相互作用位点的动力学。它已经通过两个耦合的、驱动的和有损耗的光子晶体纳米腔在实验上实现了,这是一种光学器件,由于它们的尺寸非常小,所以只需要几百个光子就可以工作。我们的工作重点是表征不同的动力学,出现在半经典近似的这种驱动耗散光子玻色-哈伯德二聚体。在数学上,这个系统是一个四维自治向量场,它描述了两个特定的耦合振子,其中振幅和相位都很重要。我们进行了这个系统的分岔分析,以确定不同的行为区域的泵浦功率$f$和失谐$δ$的驱动信号是不同的,对于固定的正耦合的情况下。在$(f,δ)$平面的分叉图是由两个点的余维2分叉-一个$Z_2$ -等变同宿翻转分叉和一个Bykov T点-,并提供了一个路线图的可观察的动态,包括不同类型的混沌行为。为了说明的整体结构和不同的积累过程的分歧曲线和相关区域,我们的分歧分析补充的计算揉捏不变量和最大李雅普诺夫指数在$(f,δ)$平面。分岔图显示了一个动物园的动力学行为,并提供了深入了解全球分岔理论在四维相空间,包括新的分岔现象,如退化奇异异宿周期。
2021-05-10 math.DS nlin.CD
Photon waiting time distributions: a keyhole into dissipative quantum chaos
开放量子系统可以表现出复杂的状态,但其分类和量化问题至今还没有很好的解决。克尔非线性腔,在时间上的相干泵浦的腔内光子模式的周期性调制,是一个例子。将相应的马尔可夫主方程分解为量子轨道系综,并采用最近提出的量子李雅普诺夫指数计算[I.I. Yusipov { \it等人},混沌{ \bf 29},063130(2019)],我们在那里识别“混沌”和“规则”区域。特别是,我们表明,混沌政权表现出中间幂律渐近的光子等待时间的分布。这种分布可以通过用单光子探测器监测光子发射来恢复,从而可以在不干扰腔内动力学的情况下区分混沌和规则状态。
2020-01-09 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Probabilistic description of dissipative chaotic scattering
本文研究耗散对混沌散射系统生存概率的影响,提出通过有效逃逸率和保守系统条件不变测度描述小耗散长时间行为,并在 Henon-Heiles 模型中验证了理论预测。
2023-08-24 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.comp-ph
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
Dissipative quantum chaos: transition from wave packet collapse to explosion
利用量子轨道方法研究了由Zaslavsky映射描述的耗散混沌系统的量子动力学。对于强耗散,相空间中的量子波函数坍缩成遵循经典混沌动力学的紧致包,其面积与普朗克常量成比例。在弱耗散下,Eklfest时间尺度上量子动力学的指数不稳定性占主导地位,并导致波包爆炸。当耗散时间尺度超过Ehrfest时间时,发生从崩塌到爆炸的转变。对于可积的非线性动力学,爆炸实际上消失了,只留下坍缩的地方。
2005-03-08 cond-mat.other nlin.CD quant-ph
Quantum measurement with chaotic apparatus
研究了量子比特投影测量的耗散量子力学模型。我们演示了如何对应的限制,阻尼量子振荡器可以实现混沌或周期性的轨迹,出现在同情的量子比特状态的投影,提供了一个模型的测量过程。
2010-05-30 nlin.CD quant-ph
Automatic classification of magnetic field lines by persistent homology
本研究提出基于Vietoris-Rips持续同调的磁力线轨道自动分类方法,利用持续同调信息区分磁岛、混沌层与不变环面,经托卡马克玩具模型验证有效,转换坐标可提升性能,可推广至一般1.5维哈密顿系统。
2024-08-17 nlin.CD physics.plasm-ph
Finite-scale geometric invariants for chaotic and weakly chaotic dynamics
Rathinam Technical Campus(拉蒂南技术校园)
本文提出了一种有限尺度几何可观测量,用于量化混沌和弱混沌动力学中的局部集增长速率,揭示了有限尺度下的混沌特征和瞬时弱混沌的签名。
2026-01-24 nlin.CD
Doubly Transient Chaos: The Generic Form of Chaos in Autonomous Dissipative Systems
混沌是一种固有的动力学现象,传统上研究的轨迹是永久不稳定的或短暂的影响,永久不稳定的一组措施零。后者引起的最终状态的敏感性观察到的分形盆地边界在保守的散射系统和驱动耗散系统。在这里,我们专注于最普遍的情况下,无驱动耗散系统,其瞬态动力学属于以前的研究范围之外,因为没有时间依赖的解决方案可以存在渐近长的时间。我们表明,这样的系统可以表现出积极的有限时间李雅普诺夫指数和分形盆地边界,但有余维1。与其驱动和保守的对应物形成鲜明对比的是,(固定点)吸引子的稳定速率随时间呈指数增长,这意味着远离吸引子的轨迹的分数以超指数方式衰减。虽然在这种情况下不存在不变的混沌集,但不规则行为由与瞬态混沌鞍的瞬态相互作用决定,瞬态混沌鞍充当有效的时变混沌集。
2013-10-15 math.DS nlin.AO nlin.CD
Analysis of persistent and antipersistent time series with the Visibility Graph method
本研究采用可见性图方法分析多类时间序列,明确了该方法可靠应用需至少1000个数据点,且H≤0.5的时间序列对应临界指数γ≥2,为其应用提供了实用指导。
2025-09-12 nlin.CD
Enhancement of Noise-induced Escape through the Existence of a Chaotic Saddle
本文研究了一个耗散非平衡系统Ikeda映射中噪声诱导的逃逸过程。在亚稳态的吸引盆中嵌入混沌鞍的情况下,我们发现了噪声诱导逃逸的强烈增强的新现象。这一结果是利用拟势理论建立的。我们的发现是普遍有效的,应该是实验观察。
2003-09-04 cond-mat.stat-mech nlin.CD
A Split-Step Fourier Scheme for the Dissipative Kundu-Eckhaus Equation and its Rogue Wave Dynamics
研究了耗散的Kundu-Eckhaus方程的流氓波动力学。基于这个动机,我们提出了一个分步傅立叶格式的数值解。在测试的准确性和稳定性的计划使用的解析解作为基准问题后,我们分析了耗散的Kundu-Eckhaus方程的框架内的调制不稳定性产生的混沌波场。我们讨论了各种参数对流氓波形成概率的影响,我们还讨论了耗散对这种波的发生的作用。
2019-04-29 nlin.CD nlin.PS
A semiclassical theory of dissipative Henon-Heiles system
提出了耗散Henon-Heiles系统的半经典理论。基于耗散和热扩散下Wigner准概率分布函数演化方程的$\hbar$标度,我们导出了一个由耗散和经典势曲率控制的半经典量子涨落方程.我们展示了初始量子噪声是如何被经典混沌扩散放大的,经典混沌扩散可以用经典混沌引起的势的曲率的随机波动的相关性来表示,并最终在耗散的影响下稳定到平衡。我们还建立了相空间的扩展存在一个临界极限。该极限由混沌扩散和耗散确定。量子算符主方程的数值模拟证实了我们的半经典分析。
1999-02-27 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Universal Signature from Integrability to Chaos in Dissipative Open Quantum Systems
以边界驱动的量子自旋链为例,研究了耗散开放量子系统中可积行为与混沌行为之间的转变。利用径向距离$s$上相应的Liouville算子的复特征值之间的斥力作为一种普适测度。相应的能级间距分布与具有谐振势的静态二维库仑气体在逆温$β\in[0,2]$下的能级间距分布拟合得很好。这里,$β=0$产生二维泊松分布,匹配系统的可积极限,而$β=2$等于从复Ginibre系综获得的分布,描述完全混沌的极限。我们的研究结果概括了Grobe,Haake和Sommers的结果,他们导出了小间距$s$的通用立方能级排斥。我们收集的数学证据的普遍性,在$β=2$的完全混乱的限制,全能级间距分布。它适用于所有三个Ginibre合奏的随机矩阵与独立的实,复或四元数矩阵元素。
2019-12-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Fluctuation-dissipation relationship in chaotic dynamics
我们考虑一个一般的N自由度耗散系统,该系统允许混沌行为。基于与动力学相关的Fokker-Planck描述,我们建立了漂移和扩散系数可以通过一组表征动力学系统稳态的随机参数以类似于非平衡统计力学中的涨落耗散关系的方式相关联。通过一个驱动双井系统的数值实验验证了所提出的关系。
2000-04-18 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Complex Spacing Ratios: A Signature of Dissipative Quantum Chaos
我们介绍了一个复杂的平面推广的连续的能级间距分布,用于区分规则的混沌量子光谱。我们的方法的特点是最近和次近邻间距之间的复值比的分布。我们表明,这个数量可以成功地检测到复杂的值谱的混沌或规则的性质。这分两步完成。首先,我们表明,如果本征值是不相关的,复杂的间距比的分布是平坦的单位圆内,而随机矩阵除了通常的水平排斥表现出很强的角度依赖性。高斯酉和Ginibre酉普适类在大矩阵尺寸极限下的普适涨落被证明可以很好地描述为小尺寸矩阵的Wigner-like猜测,其特征值分别在圆和两个环面上。为了研究后一种情况,我们引入了环面酉包络,其特征在于两个环面上的平坦联合特征值分布。其次,我们研究不同的物理情况下,非厄米矩阵出现:耗散量子系统所描述的Lindbladian,非酉量子动力学所描述的非厄米哈密顿,和经典的随机过程。我们发现,已知的可积模型有一个平坦的分布复杂的间距比,而一般的情况下,预计将是混乱的,符合随机矩阵理论的预测。具体来说,我们能够清楚地区分混沌可积动力学在边界驱动的耗散自旋链Liouvillians和经典的非对称简单排斥过程,并区分本地化的非厄米无序多体系统中的离域相。
2020-07-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Identifying recurrent flows in high-dimensional dissipative chaos from low-dimensional embeddings
Emergent Complexity in Physical Systems Laboratory (ECPS), \'Ecole Polytechnique F\'ed\'erale de Lausanne, 1015 Lausanne, Switzerland
本文提出一种在低维嵌入中识别高维耗散混沌系统循环流的方法,通过循环收敛算法和潜在动力学模型实现对UPOs的高效识别。
2026-01-04 cs.LG nlin.CD physics.flu-dyn
The failure of semiclassical approach in the dissipative fully-connected Ising model
本文研究了耗散全连接Ising模型在周期性外场下的动力学,发现半经典方法预测的大振幅混沌相与精确数值模拟及Floquet Liouvillian谱标度分析得出的周期响应相矛盾,证实了半经典近似在大场振幅下的失效。
2023-02-09 cond-mat.quant-gas nlin.CD
Anti-persistent random walks in time-delayed systems
我们发现,在一类典型的线性瞬时和非线性延迟项的时滞系统的混沌扩散的发生可以很好地描述了一个反持续随机行走。我们数值研究的依赖性的非线性和延迟的强度上的所有相关的数量特征的随机行走。分析的考虑的帮助下,我们表明,对于一个减少的非线性参数的扩散系数的依赖性很好地描述了马尔可夫过程的增加顺序。
2022-02-11 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Inferring symbolic dynamics of chaotic flows from persistence
我们引入“状态空间持久性分析”来推导从高维混沌吸引子获得的时间序列数据的符号动力学。为此,我们适应的拓扑数据分析技术被称为持久的同源性的混沌轨道和周期轨道的状态空间投影的表征。状态空间持久性分析通过比较混沌轨道和周期轨道的形状,量化了混沌轨道段和周期轨道的形状相似性。我们证明了它的三维Rössler系统和30维离散的Kuramoto-Sivashinsky偏微分方程在$(1+1)$维的方法。
2020-01-10 nlin.CD physics.data-an
Bifurcations and Intermittency in Coupled Dissipative Kicked Rotors
Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stochastics(魏尔斯特拉斯应用分析与随机性研究所)
本文通过单转子模型的分岔分析,研究耦合耗散受击转子系统的复杂动力学,引入组合序参量揭示多稳态与混沌-规则吸引子共存,并展示混沌起始附近的间歇现象。
2025-10-24 math.DS nlin.CD
Self-pulsing and chaos in the asymmetrically-driven dissipative photonic Bose-Hubbard dimer: A bifurcation analysis
我们对非对称驱动的耗散玻色-哈伯德二聚体模型中出现的时间动力学进行了系统的研究。该模型成功地描述了单束激光相干激发线性耦合克尔腔中光子双原子分子的非线性动力学行为。这种时间动态包括自脉冲振荡、周期加倍振荡状态、混沌动态和尖峰。不同的状态和动力学制度已经彻底的特点,使用分歧分析。这种分析使我们能够确定主要的不稳定性,即分叉,负责前面所述的动态的外观。
2022-02-08 nlin.CD nlin.PS
Towards the resolution of a quantized chaotic phase space: The interplay of dynamics with noise
我们概述了开放系统的量子动力学之间的形式和物理上的相似之处,以及受弱噪声影响的经典系统的介观描述。我们感兴趣的主要工具是耗散的维格纳方程,对于适当的时间尺度,变得类似于福克-普朗克方程描述经典的平流和扩散。这种对应关系原则上允许超越一个有限的分辨率,而不是普朗克尺度,为开放系统的量子化状态空间,特别是有意义的,当后者的基础混沌经典动力学。我们提供了有代表性的例子,量子随机并行噪声的霍普夫周期和范德波尔型振荡器。
2023-02-06 nlin.CD quant-ph
Persistent homology of Hamiltonian orbits with applications to beam physics: Euler-Betti classification and topological chaos indicators
Northern Illinois University(北伊利诺伊大学)
本文利用持续同调对哈密顿轨道进行分类,提出拓扑混沌指标,以短轨道段预测粒子加速器动力学孔径,减少长期跟踪模拟需求。
2026-09-22 nlin.CD physics.acc-ph
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
Transient fractality as a mechanism for emergent irreversibility in chaotic Hamiltonian dynamics
从可逆微观物理学理解宏观物理学中的不可逆性,自19世纪中叶以来一直是统计物理学的圣杯。这里的中心问题涉及时间之箭,它归结为从微观可逆运动方程导出宏观涌现不可逆性。正如玻尔兹曼所指出的,这种不可逆性相当于不可能(而不是不可能)发生违反第二定律的事件。后来的研究表明,这种不可能性来自于可逆耗散系统中相空间中动态生成的分形吸引子。然而,相同的机制似乎不适用于可逆保守系统,因为零体积分形吸引子与非零相空间体积不相容,这是由于刘维定理的运动常数。在这里,我们表明,在一个哈密顿系统的分形标度出现瞬态超过一个中间长度尺度。值得注意的是,这种短暂的分形是通过援引洛施托恶魔以不完美的准确性来揭示的。此外,我们表明,从分形的不可逆性可以评估信息论和涨落定理。分形提供了一个统一的理解紧急不可逆性在一个中间的时间尺度,无论潜在的可逆动力学是耗散或保守。
2018-02-28 cond-mat.stat-mech nlin.CD