弱非谐螺旋桨形平面布朗转子的动力学稳定性

动力学稳定性是所需纳米机器控制与运作的先决条件。我们利用 Caldeira-Leggett 主方程研究建模为刚性螺旋桨形平面转子的分子齿轮的动力学稳定性。为了匹配某些预期的真实物理情形，我们考虑转子的弱非谐外势。使用了两种研究稳定性的方法。首先，我们采用所谓“首次通过时间”方法的量子力学对应。其次，我们研究转子的角度与角动量量子可观测量标准差的时间依赖性。引入并实现了一种类微扰过程，以提供矩的封闭微分方程组。针对系统参数值的不同组合进行了广泛分析。这两种方法在某种意义上互为补充。适用于短时间行为的首次通过时间仅表现出与阻尼因子以及转子尺寸的数值相关依赖。另一方面，角度与角动量可观测量的标准差在短时间和长时间区间均表现出对参数值的强烈依赖。与我们的预期相反，在某些参数区间发现了标准差随时间的减小。此外，在某些参数区间，标准差和振荡幅度的阻尼对转子尺寸表现出非单调依赖。