Phase-space reconstruction of an atomic chaotic system
我们考虑了一个单原子的动力学提交到一个远失谐的驻波的周期性脉冲产生的高精细光学腔,这是一个原子版本的著名的"踢转子“。我们表明,经典的相空间地图可以通过监测腔的传输“重建”。我们还研究了自发发射对重建的影响,并对可接受的最大自发发射率提出了限制。
2005-03-20 nlin.CD physics.atom-ph quant-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
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
Emergent limit cycles, chaos, and bistability in driven-dissipative atomic arrays
研究自由空间中亚波长周期性原子阵列的驱动-耗散动力学,发现其平均场模型在后期表现出单稳态、双稳态、极限环和混沌四种动力学,且混沌仅由相干驱动与耗散的相互作用产生。
2024-06-27 quant-ph
Regular and chaotic Bose-Einstein condensate in an accelerated Wannier-Stark lattice
本文研究了一个准一维Wannier-Stark晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体,该晶格是线性势与加速光晶格的组合。结果表明,该系统可以归结为周期驱动的Gross-Pitaevskii系统,在该系统中,我们找到了第一个精确解析解以及加速原子流密度下的正则和混沌数值解.研究结果为产生和控制加速的规则和混沌物质波提供了实验方案。
2009-01-25 quant-ph
Interaction-induced directed transport in quantum chaotic systems
通过适当地打破势场中的时空对称性,可以在非相互作用的、确定性的混沌系统中实现量子定向输运。在这项工作中,重点是类相互作用的量子系统的经典极限是混沌。在这种限制下,一个子系统有效地充当另一个子系统的“噪声”源,导致时间对称性破缺。因此,量子定向电流可以由两种成分产生--势能中的空间对称性破缺和相互作用的存在。这是证明在两个身体相互作用的踢转子和踢哈珀模型。与早期的单粒子棘轮电流方案不同,这项工作为实现相互作用系统中的量子定向输运提供了一个最小的框架。这可以推广到多体量子混沌系统。
2022-06-14 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
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
Nonlinear coherent dynamics of an atom in an optical lattice
本文考虑了一个简单的二能级单原子与单模驻波激光场的无耗相互作用模型,该模型产生了一维光晶格。原子的内部动力学由激光场控制,激光场被视为具有大量光子的经典场。质心经典原子运动受光学势和原子内部自由度的控制。由此产生的Hamilton-薛定谔方程的运动是一个五维的非线性动力系统的两个运动积分。本文的主要重点是混沌原子运动,可以严格量化的最大李雅普诺夫指数正值。结果表明,原子根据其总能量的大小,既可以在光势阱中作混沌振荡,也可以作动量弱混沌振荡的弹道飞行,还可以在光晶格中以混沌方式改变运动方向的漂移.在混沌状态下,原子的运动具有分形性质。我们发现了一个可视化复杂原子运动的有用工具--将三维相空间中的原子轨道映射到原子内部变量和动量平面上的庞加莱映射。我们发现了典型的非双曲哈密顿系统的共同特征--嵌入随机海中的不同尺寸的共振岛链、随机层、分叉等,发现并数值证明了原子轨道与规则岛边界的粘连现象,这对光晶格中的原子输运有很大的影响.
2006-07-06 nlin.CD quant-ph
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
Optimal shortcuts for atomic transport in anharmonic traps
我们设计最佳的轨道输运冷原子在非谐波陷阱,结合不变量为基础的逆向工程,微扰理论和最优控制理论。在限制阱心与原子间最大允许相对位移的条件下,非简谐微扰能被最小化。
2016-02-15 quant-ph
Superdiffusive transport in chaotic quantum systems with nodal interactions
本文提出一类具有节点相互作用的费米子量子模型,证明其节点结构导致长寿命准粒子激发,即使在混沌系统中也产生超扩散输运,并通过玻尔兹曼方程和数值模拟验证了反常色散关系。
2025-09-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistics of quantum transport in weakly non-ideal chaotic cavities
我们考虑时间反演对称性被破坏的混沌腔中的电子输运统计,其中一个引线是弱非理想的,即它包含隧道势垒的隧穿概率$Γ_i$。使用对称函数展开和广义Selberg积分,我们开发了一个系统的扰动理论在$1-Γ_i$有效的任意数量的通道,并获得明确的公式高达二阶的平均值和方差的电导,和平均散粒噪声。电导的高阶矩被认为是领先的顺序。
2013-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-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
Chaotic walking and fractal scattering of atoms in a tilted optical lattice
在半经典近似和哈密顿近似下,从理论和数值上证明了在倾斜光晶格中,由两个反向传播的行波在外加场作用下产生的冷原子的混沌行走.该效应包括在恒定力的影响下随机地改变刚性晶格中原子运动的方向,这是由于原子偶极距分量的特定行为,当原子穿过驻波节点时,该原子偶极距分量以随机方式突然改变。混沌行走产生了一个分形的原子散射,表现在一个自相似结构的散射函数的原子场失谐,位置和动量空间。散射时间的概率分布函数以非指数方式衰减,具有幂律尾部。
2012-05-20 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Moments of Wishart-Laguerre and Jacobi ensembles of random matrices: application to the quantum transport problem in chaotic cavities
我们收集明确的和用户友好的表达式为一点密度的实特征值$\{λ_i\}$的$N\times N$ Wishart-Laguerre和雅可比随机矩阵的正交,酉和辛对称。使用这些公式,我们计算整数矩$τ_n=<\sum_{i=1}^Nλ_i^n>$的所有对称类没有任何大的$N$近似。特别是,我们的研究结果提供了精确的表达的时刻传输本征值的混沌腔与时间反转或自旋翻转对称性和支持有限的和任意数量的电子通道中的两个传入的引线。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Group-theoretical approach to study atomic motion in a laser field
利用群论方法研究了无损耗二能级原子在驻波激光场中的行为。由于反冲效应,内部和外部原子的自由度成为耦合。内部动力学用SU(2)群参数进行了量子力学描述。演化算子是在一个明确的方式解决了一个单一的常微分方程组参数之一。驻波中的平移运动由耦合到SU(2)群方程的经典Hamilton方程控制。结果表明,在一定的控制参数和初始条件范围内,整个方程组可能是混沌的。这在物理上意味着存在着具有混沌质心运动和不规则内部动力学的运动状态。研究表明,混沌区是由表征原子与激光场平均相互作用能的群参数的振荡特性所决定的。结果表明,在冷原子穿越驻波激光场的实际实验中,可以观察到混沌行走效应。
2012-01-01 math-ph math.MP nlin.CD
Two particles on a chain with disordered interaction: Localization and dissociation of bound states and mapping to chaotic billiards
我们考虑两个粒子在链上跳跃,它们之间有接触相互作用。在强相互作用下,分子束缚态与原子态的连续带之间被直接能隙隔开。在相互作用中引入弱无序,分子态变为Anderson定域态。在较强的无序下,部分分子带由于与原子带的杂化而离域和解离。我们通过计算态密度、参与比倒数、能级间距统计和初始局域态的生存概率来表征这些不同的制度。原子带最好描述为方形晶格上单个粒子的粗糙台球,显示出量子混沌的特征。除了典型的“混沌状态”,我们发现的状态是本地化沿一个方向。这些“分界线状态”比混沌状态更局域化,在这方面类似于疤痕状态,但它们的存在是由于无相互作用色散关系中的分界线等能线,而不是不稳定的周期轨道。
2021-11-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Transport Control in Low-Dimensional Spin-1/2 Heisenberg Systems
我们分析了局域磁化的输运,并提出了在零温度下控制有限自旋1/2海森堡链和自旋1/2海森堡两条腿梯子输运行为的方案。通过调整哈密顿量中的参数,这些量子系统可以同时表现出可积极限和混沌极限。我们提供了导致扩散和弹道输运的混沌系统的例子。此外,相干量子控制的方法,诱导从扩散到弹道输运的过渡提出。
2008-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum transport through partial barriers in higher-dimensional systems
针对高维哈密顿系统,研究通过部分势垒的量子输运,发现其遵循从量子抑制到模拟经典输运的普适转变,标度参数涉及通量、普朗克元胞尺寸和动力学局域化长度,并在耦合踢转子中数值验证。
2023-08-02 nlin.CD quant-ph
Chaotic ratchet dynamics with cold atoms in a pair of pulsed optical lattices
提出了一个实现冷原子在一对周期闪烁光晶格中定向输运的简单模型。解释了这种棘轮效应的起源,并证明了其鲁棒性下的典型的冷原子实验的缺陷。我们的结论是,我们的模型提供了一个明确的方式来实现定向输运的原子光学实验。
2006-07-27 cond-mat.other nlin.CD quant-ph
First clear evidence of quantum chaos in the bound states of an atomic nucleus
我们研究了$^{208}$ Pb核的光谱起伏使用的151个状态的完整的实验光谱的激发能为$6.20$ MeV最近确定在迈尔-莱布尼茨在Garching,德国的实验室。对于自然宇称态,结果与随机矩阵理论(RMT)对最近邻间距分布的预测非常接近。通过Brody参数$ω$给出了一致性的定量估计,其对于规则系统取$ω=0$,对于混沌系统取$ω\simeq 1$。我们得到了$ω=0.85 \pm 0.02$,据我们所知,这是最接近的值在实验中观察到的束缚态的核混沌。相比之下,非自然宇称态的结果与RMT行为相差甚远。我们解释这些结果作为一个后果的剩余相互作用的强度在$^{208}$铅,其中,根据实验数据,是强得多的自然比非自然的宇称态。此外,我们的结果表明,混沌和非混沌核态共存的光谱的同一能量区域。
2016-05-01 nucl-th quant-ph
Selective transport of atomic excitations in a driven chiral-coupled atomic chain
从理论上研究了具有非互易衰减通道的手性耦合原子链中原子激发态的流动。这种一维系统允许无限范围的偶极-偶极相互作用,并使散射光的定向引导模式成为可能。在弱驱动条件下,我们能够模拟原子激发链的左右部分之间的输运性质。在稳态下,输运高度依赖于有序阵列的等距位置、激发场失谐以及手性耦合系统的方向性。我们讨论的参数制度是弹性或敏感的位置波动,并提供见解,以精确和真正的状态准备。此外,我们还研究了位置涨落对激发输运的影响。我们的结果可以揭示确定性态制备和铺平道路的驱动和耗散的手征耦合系统中的多体态操纵。
2018-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Semiclassical approach to the ac-conductance of chaotic cavities
我们讨论了半经典极限下介观导体中频率相关的量子输运。通过将基于量子力学的半经典直流量子输运理论推广到交流情况,我们得到了混沌导体的平均屏蔽电导和交流弱局域化修正。因此,我们确认各自的随机矩阵的结果,并推广他们占Ehrfest的时间效应。我们考虑的情况下,一个腔连接通过许多导致一个宏观电路,其中包含交流源。除了储存器之外,腔体本身电容耦合到门。通过将隧道势垒之间的空腔和铅,我们得到的结果为任意隧道速率。最后,基于我们的研究结果,我们调查的影响失相的电荷弛豫电阻的介观电容器在线性低频制度。
2009-06-09 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Chaotic few-body vortex dynamics in rotating Bose--Einstein condensates
研究了原子玻色-爱因斯坦凝聚体中四个同向旋转涡旋组成的小涡旋-晶格系统,发现通过相位印记过程反转单个涡旋的循环方向引入系统猝灭后,涡旋动力学表现出混沌行为.通过跟踪涡的轨迹和李雅普诺夫指数,我们发现混沌动力学的开始不是立即的,但发生在以后的时间,并加速了近的方法和分离的所有漩涡在散射事件。我们开发的技术可以潜在地应用于在较大的晶格系统中创建局部诱导混沌动力学,作为研究混沌事件在湍流涡旋动力学中的作用的垫脚石。
2018-12-12 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph