奇异吸引子的量子特征

在经典力学中,含耗散的受驱系统常会表现出被称为“奇异吸引子”的复杂分形动力学。本文探讨了此类结构在量子领域如何显现这一基础性问题。研究人员以典型的混沌系统——量子杜芬振子为研究对象,采用将耗散直接引入含时哈密顿量的卡尔迪罗拉-卡奈(CK)理论框架。通过利用相空间中的赫西米分布表征量子态,该工作首次在该模型中实现了量子奇异吸引子的可视化。 模拟结果表明:初始简单的高斯波包在混沌动力学与能量损耗的相互作用下,经历拉伸、折叠与重塑过程,最终定域化为与经典吸引子高度相似的结构。这种量子“照片”本质上具有平滑化特征,由于不确定性原理的作用,其经典对应物中无限精细的分形细节会自然模糊化。该团队进一步通过研究无序时序关联函数(OTOC)补充了分析,发现更强的耗散作用会使与经典李雅普诺夫指数相关的指数增长现象更清晰,从而验证了模型的半经典行为。 这项工作为开放混沌量子系统提供了极具说服力的几何视角,为理解量子-经典过渡现象开辟了新思路。
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提交arXiv: 2025-10-01 19:52

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