О переносе ряда понятий статистической радиофизики в теорию одномерных точечных отображений

In the article, the possibility of using a bispectrum under the investigation of regular and chaotic behaviour of one-dimensional point mappings is discussed. The effectiveness of the transfer of this concept to nonlinear dynamics was demonstrated by an example of the Feigenbaum mapping. Also in the work, the application of the Kullback-Leibler entropy in the theory of point mappings is considered. It has been shown that this information-like value is able to describe the behaviour of statistical ensembles of one-dimensional mappings. In the framework of this theory some general properties of its behaviour were found out. Constructivity of the Kullback-Leibler entropy in the theory of point mappings was shown by means of its direct calculation for the ”saw tooth” mapping with linear initial probability density. Moreover, for this mapping the denumerable set of initial probability densities hitting into its stationary probability density after a finite number of steps was pointed out. В статье обсуждается возможность использования биспектра при исследовании регулярного и хаотического поведения одномерных точечных отображений. Эффективность трансфера этого понятия в нелинейную динамику продемонстрирована на примере отображения Фейгенбаума. Также в работе рассмотрено применение энтропии Кульбака–Лейблера в теории точечных отображений. Показано, что эта величина информационного характера пригодна для описания поведения статистических ансамблей одномерных отображений. В рамках этой теории выявлены некоторые общие свойства её поведения. Конструктивизм энтропии Кульбака–Лейблера в теории точечных отображений показан также прямым её вычислением для отображения «зуб пилы» с линейным начальным распределением вероятностей. Кроме того, для этого отображения указано счётное множество начальных распределений вероятностей, попадающих в его стационарное распределение вероятностей за конечное число шагов. 

On the Transfer of a Number of Concepts of Statistical Radiophysics to the Theory of One-dimensional Point Mappings

In the article, the possibility of using a bispectrum under the investigation of regular and chaotic behaviour of one-dimensional point mappings is discussed. The effectiveness of the transfer of this concept to nonlinear dynamics was demonstrated by an example of the Feigenbaum mapping. Also in the work, the application of the Kullback-Leibler entropy in the theory of point mappings is considered. It has been shown that this information-like value is able to describe the behaviour of statistical ensembles of one-dimensional mappings. In the framework of this theory some general properties of its behaviour were found out. Constructivity of the Kullback-Leibler entropy in the theory of point mappings was shown by means of its direct calculation for the ”saw tooth” mapping with linear initial probability density. Moreover, for this mapping the denumerable set of initial probability densities hitting into its stationary probability density after a finite number of steps was pointed out

Edge States and Chiral Solitons in Topological Hall and Chern–Simons Fields

The multi-component extension problem of the (2+1)D-gauge topological Jackiw–Pi model describing the nonlinear quantum dynamics of charged particles in multi-layer Hall systems is considered. By applying the dimensional reduction (2 + 1)D → (1 + 1)D to Lagrangians with the Chern–Simons topologic fields , multi-component nonlinear Schrodinger equations for particles are constructed with allowance for their interaction. With Hirota‘s method, an exact two-soliton solution is obtained, which is of interest in quantum information transmission systems due to the stability of their propagation. An asymptotic analysis t →±∞ of soliton-soliton interactions shows that there is no backscattering processes. We identify these solutions with the edge (topological protected) states – chiral solitons – in the multi-layer quantum Hall systems. By applying the Hirota bilinear operator algebra and a current theorem, it is shown that, in contrast to the usual vector solitons, the dynamics of new solutions (chiral vector solitons) has exclusively unidirectional motion. The article is published in the author’s wording

Краевые состояния и киральные солитоны в топологических полях Черна–Саймонса– Холла

The multi-component extension problem of the (2+1)D-gauge topological Jackiw–Pi model describing the nonlinear quantum dynamics of charged particles in multi-layer Hall systems is considered. By applying the dimensional reduction (2 + 1)D → (1 + 1)D to Lagrangians with the Chern–Simons topologic fields , multi-component nonlinear Schrodinger equations for particles are constructed with allowance for their interaction. With Hirota‘s method, an exact two-soliton solution is obtained, which is of interest in quantum information transmission systems due to the stability of their propagation. An asymptotic analysis t →±∞ of soliton-soliton interactions shows that there is no backscattering processes. We identify these solutions with the edge (topological protected) states – chiral solitons – in the multi-layer quantum Hall systems. By applying the Hirota bilinear operator algebra and a current theorem, it is shown that, in contrast to the usual vector solitons, the dynamics of new solutions (chiral vector solitons) has exclusively unidirectional motion. The article is published in the author’s wording. Рассматривается проблема многокомпонентного расширения (2+1)D-калибровочной топологической модели Jackiw–Pi, описывающей нелинейную квантовую динамику заряженных частиц в многослойных системах Холла. Применяя размерную редукцию (2 + 1)D → (1+1)D к лагранжианам с топологическими полями Черна–Саймонса, мы построили многокомпонентные нелинейные уравнения Шредингера для частиц с учетом их взаимодействия. Используя метод Хироты, получили точное двухсолитонное решение, представляющее интерес для квантовых систем передачи информации в силу устойчивости их распространения. Асимптотический t →±∞ анализ солитон-солитонных взаимодействий показывает, что процессов обратного рассеяния нет. Мы отождествляем эти решения с краевыми (топологически защищенными) состояниями – киральными солитонами – в многослойных квантовых системах Холла. Применяя билинейную операторную алгебру Хироты и теорему тока, мы показали, что в отличие от обычных векторных солитонов динамика новых решений (киральных векторных солитонов) имеет исключительно однонаправленное движение. Статья публикуется в авторской редакции.