Kaotisk kredsløb udviser hidtil usete ligevægtsegenskaber

Matematiske afledninger har afsløret et kaotisk, memristor-baseret kredsløb, hvor forskellige oscillerende faser kan eksistere sammen langs seks mulige linjer.

I modsætning til almindelige elektroniske kredsløb kan kaotiske kredsløb producere oscillerende elektriske signaler, der aldrig gentages over tid - men ikke desto mindre viser underliggende matematiske mønstre. For at udvide de potentielle anvendelser af disse kredsløb har tidligere undersøgelser designet systemer, hvor flere oscillerende faser kan eksistere sammen langs matematisk definerede "ligevægtslinjer". I ny forskning offentliggjort i The European Physical Journal Special Topics , et team ledet af Janarthanan Ramadoss ved Chennai Institute of Technology, Indien, designede et kaotisk kredsløb med seks distinkte ligevægtslinjer – mere end nogensinde før blevet demonstreret.

Kaotiske systemer studeres nu bredt på tværs af en bred vifte af felter:fra biologi og kemi til teknik og økonomi. Hvis holdets kredsløb realiseres eksperimentelt, kan det give forskere hidtil usete muligheder for at studere disse systemer eksperimentelt. Mere praktisk kunne deres design bruges til applikationer, herunder robotisk bevægelseskontrol, sikker adgangskodegenerering og nye udviklinger inden for tingenes internet – gennem hvilke netværk af hverdagsgenstande kan indsamle og dele data.

Byggestenene i kaotiske kredsløb er memristorer:elektriske komponenter, der begrænser mængden af ​​strøm, der flyder gennem kredsløbet, mens de husker mængden af ​​ladning, der har strømmet gennem dem i fortiden. For nylig er der blevet vist megen interesse for kaotiske memristorkredsløb med flere ligevægtslinjer. Disse linjer definerer grænserne mellem forskellige oscillationsfaser, så flere faser kan eksistere sammen langs dem. Indtil videre er systemer med så mange som fem ligevægtslinjer blevet foreslået.

Gennem nye afledninger opdagede Ramadoss' team et system med seks af disse linjer. Ved at ændre parametrene og startbetingelserne for deres system har forskerne observeret en række komplekse dynamikker:herunder opdelingen af ​​oscillerende bobler og sameksistensen af ​​objekter, som typisk ville blive tiltrukket af hinanden og smelte sammen til et enkelt objekt. For at fastslå gennemførligheden af ​​deres ideer har teamet nu designet et memristor-baseret kredsløb, som de nu håber at demonstrere praktisk i fremtidige eksperimenter. + Udforsk yderligere

Find orden ved hjælp af kaos:Synkronisering af spidsoscillatorer hjælper med at bygge fysiske reservoirer