具有高阶相互作用的 swarmalator 的集体动力学

高阶相互作用塑造集体动力学，但它们如何影响 swarmalator 系统中不同状态之间的转变尚待确定。为此，我们在此研究一个解析可处理的 swarmalator 模型，该模型同时包含成对和高阶相互作用，从而产生四种不同的集体状态：异步、相波、混合和同步状态。我们表明，即使极小比例的高阶相互作用也会诱导从异步状态到相波和同步状态的突变。我们还表明，高阶相互作用通过绕过中间的混合状态，促进了从相波到同步状态的突变。此外，即使成对相互作用倾向于排斥，较高水平的高阶相互作用也能维持相波和同步状态的存在。从这些发现中获得的见解揭示了自组织过程，有望解释众多现实世界系统中各种集体状态之间的突然转变。