論文の概要: Signatures of Chaos in a Quasiperiodically Driven Quantum Impact Oscillator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.18350v1
• Date: Wed, 16 Sep 2026 09:12:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-20 08:55:53.729714
• Title: Signatures of Chaos in a Quasiperiodically Driven Quantum Impact Oscillator
• Title（参考訳）: 準周期駆動型量子衝撃発振器におけるカオスのシグナチャ
• Abstract要約: 準周期的に駆動される衝突発振器の放牧条件近傍における量子カオス力学の出現を示す。 対応する古典系は、急激な放牧による準周期運動からカオスへの移行を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.30586855806896046
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We demonstrate the emergence of quantum-chaotic dynamics in a quasiperiodically driven impact oscillator near the grazing condition. While previous studies of the quantum impact oscillator under periodic driving reported strange nonchaotic dynamics, we show that quasiperiodic driving produces robust signatures of chaos. The corresponding classical system undergoes a sharp grazing-induced transition from quasiperiodic motion to chaos, as established by bifurcation analysis, Lyapunov exponents, Fourier spectra, and the 0-1 test. In the quantum system, Shannon-entropy time series exhibit broadband spectra, 0-1 test values close to unity, and predominantly positive finite-time Lyapunov exponents for both rational and irrational driving-frequency ratios. Independent quantum diagnostics reinforce this result: the out-of-time-order correlator (OTOC) displays early-time exponential growth with nearly identical rates, while the golden-ratio drive leads to a substantially faster saturation of the OTOC. Fidelity exhibits an exponential decay regime that is approximately independent of perturbation strength. These results establish quasiperiodic driving near grazing as a mechanism for generating quantum-chaotic behavior and reveal that, although the initial onset of scrambling is largely insensitive to frequency-ratio rationality, the subsequent development of global scrambling is strongly influenced by the degree of irrationality of the drive.
• Abstract（参考訳）: 準周期的に駆動される衝突発振器の放牧条件近傍における量子カオス力学の出現を実証する。 周期駆動下での量子衝撃発振器の以前の研究では、奇妙な非カオス力学が報告されていたが、準周期駆動はカオスの堅牢なシグネチャを生み出すことを示した。 対応する古典系は、準周期運動からカオスへの急激な放牧誘起遷移を、分岐解析、リャプノフ指数、フーリエスペクトル、0-1テストによって確立している。 量子系では、シャノンエントロピー時系列はブロードバンドスペクトルを示し、0-1テスト値はユニティに近づき、有理と不合理の駆動周波数比の両方に対して主に正の有限時間リャプノフ指数を示す。 オフ・オブ・タイム・オーダー・コレレータ(OTOC)は、ほぼ同じ速度で早期に指数関数的な成長を示す一方、ゴールデン比の駆動は、OTOCのほぼ高速な飽和をもたらす。 フィデリティは摂動強度とほぼ独立な指数的な崩壊状態を示す。 これらの結果は、量子カオス的な振る舞いを発生させるメカニズムとして準周期的運転を確立し、初期スクランブルの開始は周波数比合合合理性に大きく敏感であるが、その後の大域スクランブルの発達はドライブの不合理性の度合いに強く影響されることを明らかにする。

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