二次型光学器件耦合中的超混沌之路

超混沌是一种质上更强的混沌形式，其中多个自由度同时贡献于小变化的指数发散。超混沌动力学系统因此比混沌系统更不可预测，拥有更高的分形维数。尽管超混沌在过去的几十年里已被广泛研究，但仅有少数实验系统已知表现出超混沌动力学。本文在腔模光学器件耦合中引入超混沌，其中光在光学腔中与悬挂振荡质量相互作用。我们表明，二次型耦合的光学器件系统可产生超混沌，且在当前实验条件下可轻松实现。我们计算了两个正Lyapunov指数，这是超混沌的特征，并独立验证了相关维数。我们还识别了超混沌出现的可能机制。作为高精度测量系统，光学器件系统可直接测量所有四个动力学变量，从而实现对超混沌吸引子的完整重构。我们的结果可能有助于更好地理解非线性系统和混沌-超混沌转变，并允许在量子范畴内研究超混沌。