均匀非线性Klein-Gordon系统中的 solitons 错位器

我们详细研究了在由双频力驱动的均匀非线性Klein-Gordon系统中，拓扑 solitons 的类错位动力学。通过使用具有两个自由度的集体坐标方法，即 solitons 的中心 $X(t)$ 以及其宽度 $l(t)$，我们表明，首先，能量被非均匀地泵入系统，导致其产生有向运动；其次，时间平移对称性的破缺导致一种共振机制，仅当宽度 $l(t)$ 振荡于外部交替频率的一个或多个频率时才会发生。此外，我们表明，要实现 solitons 错位器，还必须破坏时间反演对称性。我们详细分析了系统中耗散的影响，计算了作为外部交替力和阻尼函数的平均速度。我们发现根据参数选择会出现电流反转现象，并讨论了交替力相位在系统中的重要作用。我们的解析计算通过对 sine-Gordon 和 $\phi^4$ 系统的完整偏微分方程进行数值仿真得到确认，这些仿真表现出相同的定性行为。我们的结果与最近在耗散引起对称性破坏方面的实验工作相一致。