豆形与花生形 billiards 中的经典与量子混沌
混沌动力学
2026-05-07 v4 计算物理
量子物理
摘要
billiard 边界的几何形状从可积到混合再到完全混沌的动力学起到了根本性的支配作用。豆形和花生形 billiards 具有可变曲率,包含聚焦和去聚焦的墙壁,却无中性段落。这些 billiards 中的粒子动力学在混沌 regime 下表现出经典动力学与量子动力学之间的强相关性。这种根本性观察源于我们对经典工具(如 Lyapunov 指数、Poincaré 截面、相空间中的流轨迹)和量子工具(包括统计量和动力学量的研究。统计指标包括最近邻间距分布、电平间距比率和谱楼梯函数,而动力学量包括超越时间序关联子和谱复杂度。两种这种 billiard 系统的动力学也表现出本征函数皱褶现象,这一现象在混沌系统中通常被观察到。总体而言,我们的结果为具有非均匀曲率的 billiard 系统提供了统一的视角。
引用
@article{arxiv.2501.08839,
title = {Classical and quantum chaos in bean- and peanut-shaped billiards},
author = {Pranaya Pratik Das and Tanmayee Patra and Biplab Ganguli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08839},
year = {2026}
}
备注
26 pages, 18 figures