Obszar badań

Zespół zjawisk nieliniowych ON 2.2 jest światowym liderem badań chaosu falowego i kwantowego w strukturach niskowymiarowych. Kierownik Zespołu prof. Leszek Sirko ze współpracownikami wprowadził do literatury światowej i praktyki doświadczalnej symulator grafów kwantowych, wykazując równoważność modelową grafów kwantowych i sieci mikrofalowych. Wprowadzenie symulatora spowodowało przełom w badaniach doświadczalnych układów jednowymiarowych. Symulator grafów kwantowych, jako jedyny w świecie doświadczalny system, jest wykorzystywany do badania właściwości chaotycznych układów kwantowych opisywanych w teorii macierzy przypadkowych gaussowskimi zespołami ortogonalnym, unitarnym i symplektycznym. W przypadku układów, które posiadają symetrię ze względu na odwrócenie czasu są to zespoły ortogonalne i symplektyczne. Natomiast w przypadku układów ze złamaną symetrią ze względu na odwrócenie czasu jest to gaussowski zespół unitarny. Symulator pozwolił m.in. na przeprowadzenie pierwszego eksperymentu, który wykazał istnienie grafów jednakowo-rozpraszających (okładka Phys. Rev. Lett.) odpowiadając w ten sposób negatywnie na słynne, uogólnione pytanie Marka Kaca, dotyczące układów otwartych, „Czy słyszymy kształt grafu?”. Symulator został wykorzystany do zademonstrowania istnienia nowego typu grafów - grafów nieweylowskich, które nie spełniają relacji Weyla (publikacja w Phys. Rev. Lett.).