经典与量子踢陀螺中的测量与反馈驱动自适应动力学
在经典动力系统中,随机反馈可以稳定原本不稳定的周期轨道,随着控制应用速率的改变,会产生受控与未受控两种明显不同的相态。该研究将这类控制协议应用于经典、半经典和量子领域的受驱陀螺——量子混沌的范式模型。量子受驱陀螺作为自旋-S物体的动力学模型,通过自旋尺度S作为有效普朗克常数,自然实现了这些区域间的过渡。研究表明,受驱陀螺在经典、半经典和完全量子极限下的动力学均可通过随机反馈协议实现控制。将完整量子动力学与截断维格纳近似(该近似能捕捉量子噪声但忽略埃伦费斯特时间后的干涉效应)进行对比时发现:低阶观测量基本符合半经典描述,而高阶矩的剩余差异则与干涉效应及罕见轨迹(这些轨迹探索紧致相空间)中可能存在的非线性贡献一致。数值研究还发现,在所有考虑的控制速率下系统均呈现快速纯化现象,这表明即使在未受控相中,控制仍能抑制陀螺编码量子比特信息的能力。

