光传输中自相似性的破缺
光学
2024-08-06 v1 无序系统与神经网络
摘要
传输过程支撑着大量现象，从晶格上原子的传播，到微生物和地震的迁移模式，仅举数例。这些过程的动力学极为丰富，是理解底层物理复杂性的关键，但我们对其分类的方式往往过于简化，无法充分反映这种复杂性。在此，我们报告了在散射介质内光传播中自相似传播破缺的实验观测——这是一种传输 regime，其关联概率分布的每个空间矩表现出不同的标度速率。值得注意的是，我们表明即便在各项同性与均匀无序的简单情形下，光波也会出现该现象，并且可通过调节系统的浑浊度加以控制。这些结果支持了如下观点：正常扩散与异常扩散之间的传统二分法具有还原性，应基于自相似性概念构建更丰富的框架，因为这类型传输 regime 可能远比目前认为的更为常见。此外，该见解有助于理解传输由罕见传播事件主导的情形，如非线性和活性介质中，或更广义地在其他研究领域中。
引用
@article{arxiv.2304.02773,
title = {Breakdown of self-similarity in light transport},
author = {Ernesto Pini and Giacomo Mazzamuto and Francesco Riboli and Diederik S. Wiersma and Lorenzo Pattelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.02773},
year = {2024}
}