一个四翼混沌吸引子

在新的四维混沌系统中数值观察到四翼混沌吸引子，然而，通过进一步分析发现，该四翼吸引子并非真实的，实际上它是上、下两个共存的双翼混沌吸引子，他们各自有独立的混沌吸引域，由于其位置靠得太近和数值误差产生的一种假象.通过引入一个线性状态反馈控制项，系统的一些相似性被破坏，受控系统能产生穿越上下吸引域界限的对角双翼混沌吸引子，进一步，随着动力学模态的演化，上下混沌吸引子与对角混沌吸引子融合成一个真正的四翼混沌吸引子.最后，通过比较该四翼混沌吸引子的系统、Lorenz系统、Chua氏电路等混沌信号的频谱发现，四翼混沌吸引子的系统信号具有极宽的频谱带宽，该特性在通讯加密等工程应用中具有重要价值. 关键词： 四维混沌系统 双翼吸引子 四翼吸引子 频谱分析     

约瑟夫森结的混沌行为及其在保密通信中的应用(英文)

约瑟夫森结的混沌行为在研究和应用方面都具有重要的价值。电阻-电容-电感并联约瑟夫森结在直流电流的驱动下会出现混沌行为,采用数值计算的方法,对混沌行为进行了研究。通过电压波形、频谱、对初始条件的敏感依赖以及奇怪吸引子,证实了混沌的存在,在此基础上首次提出了基于约瑟夫森结混沌行为的保密通信方案。     

rf-偏置约瑟夫森结的混沌控制以及热噪声的影响的研究

本文研究rf-偏置约瑟夫森结的混沌行为的控制,数值分析表明延迟反馈控制法能有效地对该系统嵌埋于混沌吸引子中的不稳定周期轨道进行稳定控制,受控后系统锁相建立,电压标准恢复正常工作,同时还考虑了热噪声对控制的影响,对有效控制的实验温度范围进行了数值估计。     

一个新的三维二次混沌系统及其电路实现

为了产生复杂的混沌吸引子，构造了一个新的三维二次自治混沌系统.该系统含有三个参数，每一个方程含有一个非线性乘积项.利用理论推导、数值仿真、Lyapunov指数谱和分岔图对系统的基本动力学特性进行了分析.结果表明，该系统具有五个平衡点，因而与Lorenz，Rsslor，Chen、Lü等混沌系统是非拓扑等价的；当其参数满足一定条件时，系统是混沌的.与Lorenz等混沌系统相比，该系统具有更大的正Lyapunov指数，能够产生复杂的混沌吸引子和一些有趣的动力学行为.最后，设计了实现该系统的混沌电路，电路实验结 关键词： 三维二次自治系统 混沌 混沌吸引子 电路实现     

一种通过约瑟夫森结非线性频率响应确定微波耗散的方法

通过对电流偏置超导约瑟夫森结的微波驱动行为的研究,提出了一个确定约瑟夫森结微波耗散的方法.结的微波耗散由它的品质因子描述.微波耗散严重影响约瑟夫森器件如参量放大器、超导量子比特等的性能.对电流偏置的约瑟夫森结势阱采用四阶近似后,可以得到在较强微波驱动下约瑟夫森结非线性微波响应方程.该方程定量描述了非线性共振频率随外加微波功率变化关系:非线性共振频率与结等离子频率的差别依赖于约瑟夫森结的微波品质因子.对电流偏置的约瑟夫森结的微波运动行为进行了数值模拟.模拟结果确证了微波品质因子与非线性共振频率-等离子频率差别的定量关系可以应用于约瑟夫森结中.用这种非线性频率响应方法来确定约瑟夫森结的微波耗散没有严格的温度要求,可在单个电流偏置的结中完成,实验上具有简单可靠性.     

一个新的恒Lyapunov指数谱混沌吸引子与电路实现

通过对改进恒Lyapunov指数谱混沌系统进行进一步演变,并引入新的绝对值项,发现了一种新的混沌吸引子.首先,通过相图、Poincar映射、Lyapunov指数以及功率谱,证明该混沌吸引子的存在性.接着,分析研究了这种新型混沌吸引子的基本动力学行为.Lyapunov指数谱、分岔图和状态变量幅值演变的数值仿真说明,该系统存在全局线性调幅参数,在该参数的调整下,系统输出三维信号的幅度皆能得到线性调整,而系统保持相同的混沌吸引子与Lyapunov指数谱.最后,通过构建电路实现了该混沌系统,观察到相应的混沌吸引子,也验证了全局线性调幅参数的调幅作用,数值仿真与电路实现有很好的一致性.     

具有无穷共存吸引子的简单忆阻混沌系统的分析与实现

利用忆阻器构建特殊混沌系统是非常有趣且充满意义的,本文提出了一个存在无穷共存吸引子的四维忆阻混沌系统,该系统的形式较为简单却能够表现出复杂的动力学行为.本文利用数值仿真手段对系统进行深入研究,基于分岔图展现了参数影响下系统动力学行为演化过程,发现系统在不同的参数下,能够产生丰富的混沌吸引子与周期吸引子,在相平面图中观测到不同初始值下共存的无穷多形态各异的周期、混沌吸引子,且系统的状态变量的震荡幅度与初始值密切相关.最后,在电路实验中观测到与数值仿真一致的结果,说明了系统的存在性与可行性.     

一种新型的四维多翼超混沌吸引子及其在图像加密中的研究

提出了一种新的能产生多翼混沌吸引子的四维混沌系统,该系统在不同的参数条件下能产生混沌、超混沌吸引子.然后对此混沌系统的一些基本的动力学特性进行了理论分析和数值仿真,如平衡点、Poincaré映射、耗散性、功率谱、Lyapunov指数谱、分岔图等.同时设计了一个模拟振荡电路实现四翼超混沌吸引子,硬件电路模拟实验结果与数值仿真结果相一致.最后将此四维多翼超混沌系统用于物理混沌加密和高级加密标准加密级联的混合图像加密算法,这种利用物理混沌不可预测性的混合加密系统,不存在确定的明文密文映射关系,且密文统计特性也比其他加密系统要好.     

一两维平面映射系统奇怪动力学行为

通过对一平面二维映射系统非线性动力学行为的分析,发现该系统状态随参数变化,经过稳定焦点、极限环(不变环)、倍周期分岔、收缩到低维流形上的混沌吸引子(具有一个正Lyapunov指数)、最后到在有界区域弥散开来的混沌吸引子(具有两个正Lyapunov指数)的过程.通过对该系统不动点的分析揭示了吸引子的吸引域边界结构,即不稳定第二类结点与不稳定偶数周期点在吸引域边界上的相间排列. 关键词：     

一类分数阶混沌系统的研究

推广了一类分数阶混沌系统并证明了这类分数阶混沌系统的拓扑等价性,指出分数阶系统产生混沌吸引子的必要条件是系统平衡点的稳定性不变.通过数值模拟表明,此分数阶系统与整数阶系统一样仍然产生一对互不相交的2-涡卷混沌吸引子. 关键词： 分数阶 混沌 稳定性     

Nonequilibrium Josephson effect through helical edge states

We study Josephson junctions between superconductors connected through the helical edge states of a two-dimensional topological insulator in the presence of a magnetic barrier. As the equilibrium Andreev bound states of the junction are 4π periodic in the superconducting phase difference, it was speculated that, at finite dc bias voltage, the junction exhibits a fractional Josephson effect with half the Josephson frequency. Using the scattering matrix formalism, we show that his effect is absent in the average current. However, clear signatures can be seen in the finite-frequency current noise. Furthermore, we discuss other manifestations of the Majorana bound states forming at the edges of the superconductors.     

Asymmetrical solutions and role of thermal fluctuations in dc current driven extended Josephson junction

Extended Josephson junction driven by dc bias current is studied numerically. Two types of solutions, symmetrical and asymmetrical, are found. The current–voltage characteristic (IVC) is calculated. The symmetrical solutions form main hysteretic IVC and asymmetrical ones create an additional branch. Depending on the bias current value periodic, quasiperiodic and chaotic modes of the junction motion was observed. Dynamics of the junction affected by thermal fluctuations was analyzed. Stability of different states of the junction is discussed.     

双模非经典光场辐照下介观约瑟夫森结中超流的动力学行为

研究了直流偏置电压下介观约瑟夫森结在SU（1，1）双模相干态光场作用下超流的动力学行为、流压台阶和直流分量等特性．研究发现超流能够呈现明显的崩塌与复苏现象，对于经典电磁场和非耦合的双模相干态光场作用下的情况，超流不出现此现象，且其流压台阶结构与后两种情况也不相同． 关键词：     

Resonant breather states in Josephson coupled systems

A review of diverse resonant effects appearing in weakly dissipative Josephson coupled systems in the presence of inhomogeneous dynamic localized state (discrete breather) is given. As particular examples I discuss the resonant interaction of breather states with linear electromagnetic excitations (EEs) in dc driven Josephson junction ladders and a single plaquette containing three Josephson junctions. Such resonant interaction manifests itself by resonant steps and various sharp switchings (voltage jumps) in the current-voltage characteristics. Moreover, the resonant interaction leads to an increase of breather dynamical complexity, e.g., enlargement of the breather core, low symmetry or quasiperiodic breather states. I show that the application of an external magnetic field allows to tune the resonant interaction, and correspondingly to increase (or decrease) the height of the resonant steps, to change the stability of the breather states.     

介观 Josephson 结与激发偶奇相干态的相互作用

本文研究介观 Josephson 结与激发偶奇相干态的相互作用。研究了存在非经典光场时介观 Josephson 结中超导电流的一些特性，诸如崩塌与复苏现象，流压台阶特性，直流分量涨落以及超导电流的量子相干等。结果显示，超导电流的涨落及期望值可呈现直流分量。结果还显示稳态超导电流量，超导电流涨落的直流分量以及超导电流直流分量的关联函数等皆与光场的相位有关。     

s波超导体绝缘层dx2-y2波超导体结的直流Josephson电流

在s波超导体绝缘层dx2-y2波超导体结(sId)中,考虑到结界面粗糙散射,运用BogoliubovdeGennes(BdG)方程和FurusakiTsukada(FT)电流公式,计算超导结中的准粒子传输系数和直流Josephson电流.结果表明:sId超导结的直流Josephson电流随温度以及结两侧的相位差变化的关系曲线强烈地依赖于d波超导体的晶轴方位;结界面的粗糙散射对Josephson电流有抑制作用 关键词： s/I/d超导结 dx2-y2波超导体 直流Josephson电流     

0-pi transitions in Josephson junctions with antiferromagnetic interlayers

We show that the dc Josephson current through superconductor-antiferromagnet-superconductor (S-AF-S) junctions manifests a remarkable atomic-scale dependence on the interlayer thickness. At low temperatures the junction is either a 0 or pi junction depending on whether the AF interlayer consists of an even or odd number of atomic layers. This is associated with different symmetries of the AF interlayers in the two cases. In the junction with odd AF interlayers an additional pi- 0 transition can take place as a function of temperature. This originates from the interplay of spin-split Andreev bound states. Experimental implications of these theoretical findings are discussed.     

s/FI/d超导结的直流Josephson电流

在 s波超导体 /铁磁绝缘层 / d波超导体 Josephson结 (s/ FI/ d)中 ,考虑结界面铁磁绝缘层的磁散射和粗糙散射情况下 ,运用 Bd G方程和 FT的电流公式计算准粒子的输运系数及 s/ FI/ d结的直流 Josephson电流与温度 T、结两侧的相位差之间的关系。研究表明 :结界面的磁散射和粗造散射均抑制结中准粒子的 Andreev反射 ,降低了流过 s/ FI/ d结的直流 Josephson电流 ,直流Josephson电流 I随温度 T、相位差φ的变化曲线强烈地依赖于 d波超导体的晶轴方位     

Correlated states in quantum electronics (resonant circuit)

Coherent and correlated states of a Josephson junction are constructed. Quantum current and voltage noises are calculated. The influence of an external current and of parametric buildup on the Josephson junction is discussed. The feasibility in principle of exciting correlated and coherent states in a Josephson junction is suggested.High-Energy Electron Laboratory. Translated from Preprint No. 89 of the Lebedev Physics Institute, Academy of Sciences of the USSR, Moscow, 1989.     

Magnetic field rectifiers using semicircular Josephson junctions

A novel method for rectifying alternating magnetic fields is demonstrated using fluxons in semicircular Josephson junctions. An external magnetic field applied parallel to the dielectric barrier of the semicircular junction has opposite polarities at the ends of the junction and supports penetration of opposite polarity fluxons into the junction in the presence of a constant dc bias. When the direction of the field is reversed, flux penetration is not possible and a flux-free state exists in the junction. Thus, effective rectification of an alternating magnetic field can be achieved in semicircular Josephson junctions. This unique phenomenon is specific to this geometry and can be employed in rf SQUID magnetometers.