Neue Form von Chaos entdeckt

Neue Form von Chaos entdeckt

Physik-News vom 26.06.2018
 

Die Entdeckung eines neuen Typs von Chaos durch Chemnitzer Physiker findet weltweite Beachtung – Potentielle Anwendung für Kommunikationstechnik, Kryptographie und Datenverarbeitung

Seit fast vierzig Jahren ist bekannt, dass in Lasern mit zeitverzögerter Rückkopplung des Ausgangssignals chaotische Intensitäten (im Bild obere Hälfte) auftreten können. Für viele potentielle Anwendungen ist diese Form von Chaos aber zu störanfällig. Mit der kürzlich gemachten Entdeckung der theoretischen Physiker David Müller, Dr. Andreas Otto und Prof. Dr. Günter Radons von der Technischen Universität Chemnitz könnte sich das ändern. Sie fanden heraus, dass eine unscheinbare Modifikation solcher Experimente in Form einer periodischen Variation der Zeitverzögerung der Rückkopplung (Delay) zu völlig anderen, neuartigen, Intensitätsvariationen führen kann, welche durch eine Abfolge von Plateaus gekennzeichnet sind (im Bild in der unteren Hälfte dargestellt).


Prof. Dr. Günter Radons (M.), Dr. Andreas Otto (l.) und David Müller gehen dem Chaos auf den Grund.

Publikation:


D. Müller et al., A. Otto et al.
D. Müller, A. Otto and G. Radons: Laminar Chaos, Phys. Rev. Lett. 120, 084102 (2018)
A. Otto, D. Müller and G. Radons: Universal Dichotomy for Dynamical Systems with Variable Delay, Phys. Rev. Lett. 118, 044104 (2017)

D. Müller et al.: DOI 10.1103/PhysRevLett.120.084102; A. Otto et al.: DOI 10.1103/PhysRevLett.118.044104

Das Besondere an dieser inzwischen als „laminares Chaos“ bezeichneten Signalform ist, dass einerseits die Lage und die Form der Plateaus widerstandsfähig gegen Störungen sind, andererseits deren Höhe chaotisch von Plateau zu Plateau variiert und damit als Informationsträger dienen kann. Durch diese hohe Robustheit des Informationsgehalts gegenüber Störungen wird die neu entdeckte Form des Chaos für moderne Informationstechnologien interessant, etwa für schnelle optische Realisierungen der Chaos-Kommunikation, der Chaos-Kryptographie und des Reservoir-Computing.



Wegen der fundamentalen Bedeutung dieser Forschungsergebnisse der theoretischen Physiker wurden sie in dem international renommiertesten Fachjournal „Physical Review Letters“ in bereits zwei Artikeln veröffentlicht. Das in den letzten Jahren erlangte Renommee der Gruppe um Prof. Dr. Günter Radons ermöglichte es zudem, die weltweit führenden Forschenden auf dem Gebiet der Delay-Systeme zu dem 675. WE-Heraeus Seminar: Delayed Complex Systems 2018 zusammenzubringen, das vom 2. bis 5. Juli im Physikzentrum Bad Honnef stattfinden wird (Wissenschaftliche Organisation: A. Otto, G. Radons, Technische Universität Chemnitz, und Wolfram Just, Queen Mary University of London).



Diese Newsmeldung wurde mit Material idw erstellt


Die News der letzten 14 Tage 10 Meldungen







warte

warte

warte

warte

warte

warte

warte

warte

warte

warte