論文の概要: Fluctuation-induced quenching of chaos in quantum optics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.10147v1
• Date: Thu, 15 Jan 2026 07:40:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-16 19:43:19.038025
• Title: Fluctuation-induced quenching of chaos in quantum optics
• Title（参考訳）: 量子光学系におけるゆらぎ誘起カオスの焼成
• Authors: Mei-Qi Gao, Song-hai Li, Xun Li, Xingli Li, Jiong Cheng, Wenlin Li,
• Abstract要約: 室温熱ゆらぎは、弱い非線形性の下でも期待値のレベルでカオスを抑制するのに十分であることを示す。 非線形性の増加に伴い、カオス抑制のためのノイズ閾値は減少し、真空変動のスケールに近づく。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.338037761626459
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recent studies have extensively explored chaotic dynamics in quantum optical systems through the mean-field approximation, which corresponds to an ideal, fluctuation-free scenario. However, the inherent sensitivity of chaos to initial conditions implies that even minute fluctuations can be amplified, thereby questioning the applicability of this approximation. Here, we analyze these chaotic effects using stochastic Langevin equations or the Lindblad master equation. For systems operating at frequencies of $10^5$ to $10^7$ Hz, we demonstrate that room-temperature thermal fluctuations are sufficient to suppress chaos at the level of expectation values, even under weak nonlinearity. Furthermore, nonlinearity induces deviations from Gaussian phase-space distributions of the quantum state, revealing attractor-like features in the Wigner function. With increasing nonlinearity, the noise threshold for chaos suppression decreases, approaching the scale of vacuum fluctuations. These results provide a bidirectional validation of the quantum mechanical suppression of chaos.
• Abstract（参考訳）: 近年の研究では、量子光学系におけるカオス力学を平均場近似を通じて広範囲に研究している。 しかし、初期条件に対するカオスの固有の感度は、たとえ微小な変動であっても増幅できることを意味し、この近似の適用性に疑問を投げかける。 ここでは、確率的ランゲヴィン方程式またはリンドブラッドマスター方程式を用いてこれらのカオス効果を分析する。 10^5$から10^7$ Hzの周波数で動作する系では、室温熱ゆらぎは、弱い非線形性の下でも期待値のカオスを抑制するのに十分であることを示す。 さらに、非線形性は量子状態のガウス位相空間分布から逸脱を誘導し、ウィグナー函数におけるアトラクターのような特徴を明らかにする。 非線形性の増加に伴い、カオス抑制のためのノイズ閾値は減少し、真空変動のスケールに近づく。 これらの結果はカオスの量子力学的抑制の双方向的検証を提供する。

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