Kollektive Dynamik in deterministischen und verrauschten Oszillatorenpopulationen: Jenseits der Ott-Antonsen-Theorie

• Antragsteller: Professor Dr. Arkady Pikovsky
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405856192

Synchronisation in Oszillatorenpopulationen kann als Entstehung einer makroskopischen oszillierenden Mode gesehen werden. In einigen besonderen Fällen wird eine analytische Darstellung dieser Mode durch die Ott-Antonsen-Theorie geliefert. Unser erstes Vorhaben ist, diese Theorie zu verallgemeinern und eine störungstheoretische Beschreibung in einer Umgebung der Ott-Antonsen-Mannigfaltigkeit zu entwickeln, damit nicht nur spezielle Situationen beschrieben werden könnten.Mit diesem Ansatz werden wir verschiedenen Effekte, für die die Ott-Antonsen-Theorie nicht anwendbar ist, charakterisieren: Internes Rauschen, deterministische hoch-harmonischen Störungen, Parameterunordnung.Das zweite Vorhaben ist die Untersuchung der Wirkung des gemeinsamen Rauschens auf die Synchronisation von gekoppelten Oszillatoren. Hier wird der Schwerpunkt gelegt auf die Fälle, wo die Kopplung desynchronisiert und deshalb gegen das Rauschen wirkt. Bei einfacheren Problemstellungen werden meistens analytische Methoden angewandt; die speziellen praktisch relevanten Modelle wie Josephsonkontakte oder Spin-Torque-Oszillatoren werden numerisch untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Science Foundation
• Kooperationspartner: Dr. Denis Goldobin